Приближенные методы измерения собственных напряжений
Наряду с точным методом измерения напряжений особенно заслуживают внимания еще и такие методы, которые хотя и не охватывают сразу пространственного распределения напряжений, но зато дают заключение относительно их распределения по сечении. Образование трещины обычно обязано или продольным или тангенциальным напряжениям при этом величина и распределение обоих видов напряжений часто весьма сходны. Поэтому были разработаны методы, позволяющие устанавливать оба вида напряжений независимо друг от друга.
По первоначальному способу Гейна и Бауэра измерялись лишь изменения длины на обтачиваемом (или высверливаемом) цилиндре.
Подобным же образом вычисляются тангенциальные напряжения из изменений диаметра db обтачиваемого кольца.
Напряжения в листовом материале вычисляются из изменений длины, определяемых при снятии поверхности с обеих сторон.
По сравнению с точным методом измерения только что описанные приближенные методы являются лишь мерой, вызванной необходимостью. Результаты их недостаточно надежны. При применении этих методов не достигается также и основная цель приближенных методов- ограничиться возможно немногими и не требующими очень высокой точности измерениями.
Для труб указываются еще несколько подобных методов измерения. Давиденков по искривлению продольных или кольцевых срезов вычисляет вначале напряжения, существующие при линейном распределении продольных или тангенциальных напряжений. Затем эти же (или другие) отрезки трубы подвергаются равномерному травлению с одной стороны; при постепенном удалении слоев из соответствующих деформаций вычисляются оставшиеся еще в сечении напряжения. Последняя часть этого способа может служить также для более точного определения напряжений в листах и полосах. Подобный этому способ предлагает Фокс, который удаляет поверхность с двух сторон. Однако таким путем невозможно установление действительного напряженного состояния.
Далее, можно определять одни только поверхностные напряжения, вырезая тонкие полоски и наблюдая изменение расстояния X между отметками, нанесенными на поверхности.
Большое применение находит вырезка узких полос и колец при изучении напряжений также в тонкостенных трубах и полых телах. По искривлению судят о действовавшем изгибающем моменте. Правда, величина искривления и изгибающий момент не дают действительной меры для действовавших напряжений; однако в очень многих случаях величина напряжений следует приблизительно параллельно изгибающему моменту. Для приближенных расчетов принимают линейное распределение напряжений. Тогда величину поверхностных напряжений получают из измерения стрелы прогиба в первоначально прямой полосы длиной и толщиной.
Наконец, при исследовании напряжений в листовом материале можно также снимать тонкий поверхностный слой и вычислять поверхностные напряжения из величины прогиба оставшейся части. Можно также снимать металл до середины листа или проволоки и вычислять поверхностные напряжения , принимая опять-таки линейное распределение напряжении в каждой половине образца.
Во многих случаях удовлетворяются только указанием величины прогиба, отказываясь от мало надежного вычисления напряжений.
Еще один приближенный способ измерения напряжений состоит по Речеру и Матару в том, что в изделии высверливаются отверстия и измеряются возникшие при этом деформации вблизи этих участков. На основании эталонных кривых получают таким образом известною представление о напряженном состоянии.