3702673120

XII KONFERENCJA ODLEWNICZA TECHNICAL 2010

Odlewnictwo XXI wieku

technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze

Na podstawie rozważań jednoosiowego stanu naprężeń wokół otworu można stwierdzić, że:

•    w przekrojach, w których naprężenia normalne osiągają ekstremum, naprężenia styczne są równe zero,

•    obecność otworu przy jednoosiowym obciążeniu wywołuje w materiale dwuosiowy stan naprężeń.

•    w przypadku ściskania, w pobliżu otworu mogą powstawać naprężenia rozciągające.

W omawianych badaniach ważną rolę odgrywa jakość materiałów elastooptycznych, w tym ich czułość na odkształcenia, technologiczna zdolność do przyczepiania w warunkach górniczych i in. Z tego powodu przeprowadzono testowanie tych materiałów na metalowych próbkach, oklejonych płytkami elastooptycznymi. Na rys. 7 pokazano taką próbkę rozciąganą na maszynie wytrzymałościowej i obserwowaną w świetle spolaryzowanym. Widoczne jest spiętrzenie naprężeń przy zewnętrznych karbach, jak również w sąsiedztwie otworu. Z dala od karbów, gdzie próbka ma jednakowy przekrój, daje się zaobserwować jednolite zabarwienie czerwone, odpowiadające konkretnej wartości naprężenia w próbce, które można wyliczyć dzieląc znaną siłę rozciągania przez przekrój nominalny metalowej próbki.

Rys.7. Plaska próbka z zewnętrznymi karbami i otworem podczas rozciągania.

Wnioski

1.    Prezentowana metoda pozwala na szybką, jakościową ocenę poziomu naprężeń na powierzchni badanego elementu.

2.    Metoda elastootyczna jako nieniszcząca metoda oceny poziomy naprężeń może stanowić uzupełnienie do pomiarów tensometrycznych, a także pozwala na konfrontację z obliczeniami np. MES.

3.    Badania elastooptyczne pozwalają w łatwy, poglądowy sposób oceniać poziom naprężeń na powierzchni badanego elementów nawet w temperaturze powyżej 15 °C.

4.    Metoda elastooptycznej warstwy wierzchniej umożliwia w łatwy sposób ustalić kierunki naprężeń głównych, a dodatkowo pozwala na obserwację obrazu elastooptycznego na powierzchni badanej konstrukcji w obszarze powłoki (jednorazowy obszar badawczy jest znacznie większy niż przykładowo w badaniach punktowych typu tensometria oporowa, czy badania ultradź wi ękowe)

132