wydym14

(9)

^S\ ~ C\^Sr\ + ^2(^3 ^{+ £}rl) ’ s₂ — C_xs_r2 + C₂{e_r3 + s_r}) , s₃ — C_}s_r3 + C₂(e_r3 + £_r]) , gdzie parametry C_} i C₂ opisane są wzorami:

1 + ^ ^ro² l-3v r²

oraz C₂ =

v(3 - v) r² (l + vXl-3v)r₀²

(10)

Dalsze postępowanie jest już klasyczne dla analizy płaskiego stanu naprężenia przy znanych wartościach odkształceń w trzech kierunkach na płaszczyźnie oraz założeniu liniowej zależności między odkształceniami i naprężeniami, które to założenie jest w tym przypadku oczywiste.

3. Technologia realizacji pomiarów w metodzie trepanacji otworowej

Po zdefiniowaniu miejsca pomiaru naprężeń własnych należy przeprowadzić operację trasowania środka otworu oraz miejsc naklejenia czujników rezystancyjnych.

Następnym krokiem jest naklejenie czujników, połączenie ich z aparaturą pomiarową oraz ustalenie stanu zerowego. Należy pamiętać, że jest to umowny stan zerowy, gdyż naprężenia w badanym elemencie nie są równe zero lecz cr_x i cr₂.

Kolejną czynnością jest nawiercenie otworu o założonym promieniu F₍₎ (konieczne jest wykonanie pomiaru efektywnej średnicy otworu i wprowadzenie ewentualnej poprawki do wartości Y_(;) oraz pomiarze przyrostów odkształceń wykazanych przez czujniki pomiarowe. Dla elementów o małej grubości otwór może być przelotowy, natomiast dla elementów o dużej grubości wystarcza nawiercenie otworu o głębokości » 3 • r₀ (doświadczenia wykazały, że jest to głębokość wystarczająca dla pomiaru naprężeń na powierzchni elementu).

Końcowym etapem wyznaczania naprężeń własnych jest wykonanie obliczeń według schematu omówionego w punkcie 2.

Obecnie firmy wytwarzające czujniki rezystancyjne i aparaturę do pomiarów (np. Vishay) oferują zestawy do metody trepanacji otworowej w postaci układu czujników na wspólnej podkładce z zaznaczonym środkiem otworu oraz urządzenie do precyzyjnego nawiercania otworu.

Ważnym elementem związanym ze stosowaniem metody trepanacji otworowej jest znajomość zakresu ważności tej metody opartej jak pokazano wyżej na rozwiązaniach klasycznej teorii sprężystości. Rozkłady naprężeń wokół małych otworów wskazują na występowanie silnej koncentracji naprężeń na brzegu otworu. Dla tarczy rozciąganej jednoosiowo współczynnik spiętrzenia naprężeń wynosi 3,0. Wydawałoby się zatem, że dla naprężeń nominalnych <r_x = ~R_e powinno rozpocząć się uplastycznienie materiału i podstawowe wzory powinny utracić ważność. Przeprowadzone badania doświadczalne wykazały, że sprężystość odkształceń wokół otworu zachowana jest do wartości naprężenia nominalnego <7j = 0,7R_e, a nawet nieco powyżej tej wartości. Jest to specyficzna cecha materiałów ciągliwych w przypadku występowania dużego gradientu naprężeń. Należy zatem przyjąć, że stosowanie metody trepanacji otworowej jest w