Спосіб визначення величини і розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з’єднанні пластин із високоміцних сталей

Реферат: Спосіб визначення величини і розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей, згідно з яким досліджувану поверхню зварного з'єднання виконують як мікрошліф, визначають вимірювальні бази та встановлюють їх деформацію і за отриманими результатами судять про величину і розподіл залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин. Як вимірювальні бази вибирають точкові значення напружень на поверхні зварного з'єднання, за значеннями напружень визначають величину залишкових деформацій, а розподіл їх - за мінімізацією функціоналу теоретичних та експериментальних значень залишкових деформацій. UA 102017 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ВЕЛИЧИНИ І РОЗПОДІЛУ ЗАЛИШКОВИХ ДЕФОРМАЦІЙ У СТИКОВОМУ ЗВАРНОМУ З'ЄДНАННІ ПЛАСТИН ІЗ ВИСОКОМІЦНИХ СТАЛЕЙ UA 102017 U UA 102017 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до визначення розмірів зони пластичних деформацій у зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей, і може бути використана для оцінки ресурсу зварних конструкцій. Відомий спосіб визначення розмірів зони пластичних деформацій у зварному з'єднанні, згідно якого досліджувану поверхню зварного з'єднання виконують як мікрошліф, визначають деформацію вимірювальних баз і за отриманими результатами судять про розміри зони пластичних деформацій в зварному з'єднанні [патент 68991 А Україна, МПК G01L 1/20, H01L 35/28, H01L 35/30, H01L 35/32/. Спосіб визначення напружень в поверхневому шарі металевого виробу і пристрій для його реалізації / Кузьо І. В., Дзюбик А. Р., Палаш Р. В.; заявник і патентовласник НУ "Львівська політехніка"; заявл. 25.11.2003; опубл. 16.08.2004, Бюл. № 8]. Однак відомий спосіб дозволяє визначати розміри зони пластичних деформацій при обмежених лінійних розмірах, потребує застосування складного обладнання для нанесення та контролю вимірювальних баз, характеризується недостатньою точністю визначення розмірів зони пластичних деформацій, має значну трудомісткість та низьку продуктивність праці. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб визначення залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей, в якому введення нової дії та нове виконання відомої дозволило б зменшити затрати на проведення досліджень, а також підвищити точність визначення розмірів зони пластичних деформацій та продуктивність праці. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення величини і розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей, згідно з яким досліджувану поверхню зварного з'єднання виконують як мікрошліф, визначають деформацію вимірювальних баз і за отриманими результатами судять про величину і розподіл залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин, згідно з корисною моделлю, як вимірювальні бази вибирають точкові значення напружень на поверхні зварного з'єднання, величину залишкових деформацій визначають за їх залежністю від напружень, а розподіл - за мінімізацією функціоналу теоретичних та експериментальних значень залишкових деформацій. Цей запропонований спосіб визначення величини і розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей дозволяє визначати величину і розподіл пластичних деформацій із меншими затратами на проведення досліджень, а також підвищує точність результатів та збільшує продуктивність праці. На кресленні зображено схему визначення величини і розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей, де: 1 - стикове зварне з'єднання; 2 - мікрошліф зварного з'єднання; 3 - вимірювальні бази; 4 - координата перерізу n-ої вимірювальної бази. Спосіб здійснюють наступним чином. Досліджувану поверхню зварного стикового з'єднання 1 пластин із високоміцної сталі виконують як мікрошліф 2. Далі вибирають вимірювальні бази 3 у вигляді точкових значень напружень на поверхні зварного з'єднання 1. Для отриманих значень, приймаючи умови плоскої деформації, обчислюють величину пластичних деформацій за наступною залежністю від значень напружень на поверхні зварного з'єднання: 0E xn   yy де 45  y yxn    xx xn  , E 0E x  - величина експериментально визначених пластичних деформацій; yy xn координата перерізу вимірювальної бази;  y yx n  ,  xx xn  - точкові значення напружень на поверхні зварного з'єднання; E - модуль Юнга;  - коефіцієнт Пуассона. Для отриманих значень величини пластичних деформацій будують функціонал, який являє собою суму середньоквадратичних відхилень між величинами теоретично розрахованих пластичних деформацій та відповідними їм значень, які отримано експериментальним шляхом: 50 pn , x n   n1  ,  0T pn, xn   0E xn  yy yy n 1 2 1 UA 102017 U  5  де  p, x,  - функціонал; 0T x  , 0E x  - теоретично розраховані та експериментально 0 yy yy визначені пластичні деформації у вимірювальній базі із перерізом x n ; pn - параметри формули для розрахунку розподілу пластичних деформацій у зварному з'єднанні із високоміцних сталей. Мінімізація цього функціоналу дає змогу визначити параметри формули для розрахунку розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб визначення величини і розподілу залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин із високоміцних сталей, згідно з яким досліджувану поверхню зварного з'єднання виконують як мікрошліф, визначають вимірювальні бази та встановлюють їх деформацію і за отриманими результатами судять про величину і розподіл залишкових деформацій у стиковому зварному з'єднанні пластин, який відрізняється тим, що як вимірювальні бази вибирають точкові значення напружень на поверхні зварного з'єднання, за значеннями напружень визначають величину залишкових деформацій, а розподіл їх - за мінімізацією функціоналу теоретичних та експериментальних значень залишкових деформацій. Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2