Определение осевых напряжений стали в режиме памяти по экспоненциальному закону магнитоупругого размагничивания
Магнитные и магнитоупругие методы контроля напряжений основаны на изменении магнитных параметров стали при ее деформации. Однако магнитные свойства разных марок стали, а также одной марки, но разных плавок могут заметно отличаться. Неоднородность магнитных и магнитоупругих свойств стали, обусловленная вариацией химического состава, режимов прокатки и нагрева при изготовлении, сказывается на точности контроля напряжений, что является общим недостатком магнитоупругих методов контроля напряженно-деформированного состояния стальных конструкций. В работе рассмотрена возможность контроля одноосных механических напряжений в стальных конструкциях в режиме «магнитоупругой памяти», основанного на зависимости H(σ) - напряженности магнитного поля рассеяния локальной остаточной намагниченности стали от испытываемых ею одноосных напряжений. Установлено, что экспоненциальная функция удовлетворительно описывает экспериментальную зависимость напряженности магнитного поля рассеяния остаточно намагниченных сталей 17Г1С и 15ХСНД от напряжений, создаваемых в них растяжением, сжатием, ударом. Для повышения точности такого контроля предложено вводить в установленную форму экспоненциальной зависимости H(σ) магнитоупругую чувствительность стали (МУЧ). Рассмотрен способ определения МУЧ не только на лабораторных образцах в идеальных условиях, а непосредственно на самой контролируемой конструкции, что снижает погрешности контроля, обусловленные вариацией магнитных и магнитоупругих свойств сталей. Для реализации предлагаемого способа разработаны и изготовлены опытные образцы устройств статического и динамического локальных нагружений элементов металлоконструкции, которые прошли опытную проверку при контроле напряженно-деформированного состояния несущих балок автомобильной эстакады. С помощью разработанных устройств проводили локальное дозированное нагружение полусферическим индентором путем ударного или статического воздействия предварительно намагниченной области конструкции и регистрацию вызванной им убыли напряженности магнитного поля рассеяния в ней. Предложен способ контроля одноосных напряжений в элементах стальных конструкций методом магнитоупругой «памяти» с учетом измеренной магнитоупругой чувствительности их материала.