Stanovení hlavních směrů zbytkových napětí metodou přírůstku deformace

Determination of Principal Residual Stresses Directions by Incremental Strain Method

journal article - other

en

The ring-core method is the semi-destructive experimental method used for evaluation of the homogeneous and non-homogeneous residual stresses, acting over depth of drilled core. By using incremental strain method (ISM) for the residual state of stress determination, this article describes procedure how unknown directions and magnitudes of principal residual stresses can be determined. Finite element method (FEM) is used for the numerical simulation of homogenous residual state of stress and for subsequent strain determination. Relieved strains on the top of the models core are measured by simulated three-element strain gauge, turned by the axis of strain gauge "a" from the direction of the principal stress Sig1 about unknown angle alfa. Depth dependent magnitudes of relieved strains, their differences and set of known values of calibration coefficients K1 and K2 or relaxation coefficients A and B are used together for determination of the angle alfa and for re-calculation of principal stresses.

Polodestruktivní experimentlání metoda uvolňování sloupku se využívá pro vyhodnocení homogenního a nehomogenního pole zbytkové napjatosti, působícího po hloubce zkoumaného materiálu. Za využití metody přírůstku deformace (ISM), určené k vyhodnocení homogenní napjatosti, je v tomto článku popsán postup určení hlavních směrů a velikostí hlavních zbytkových napětí. Pro numerické simulace homogenní zbytkové napjatosti je použita metoda konečných prvků (MKP), pomocí které jsou získány potřebné deformace, uvolněné na povrchu vzniklého sloupku. Tyto uvolněné deformace na povrchu sloupku jsou změřeny pomocí simulované tenzometrické růžice, natočené od směru hlavního zbytkového napětí "Sig1" o úhel "alfa" . Na odvrtané hloubce závislé hodnoty uvolněných deformací, jejich diference a skupina hodnoty známých kalibračních koeficientů K1 a K2, nebo relaxačních koeficientů A a B, jsou použity ke zpětnému určení úhlu "alfa" a zpětnému výpočtu velikostí hlavních napětí.

The ring-core method is the semi-destructive experimental method used for evaluation of the homogeneous and non-homogeneous residual stresses, acting over depth of drilled core. By using incremental strain method (ISM) for the residual state of stress determination, this article describes procedure how unknown directions and magnitudes of principal residual stresses can be determined. Finite element method (FEM) is used for the numerical simulation of homogenous residual state of stress and for subsequent strain determination. Relieved strains on the top of the models core are measured by simulated three-element strain gauge, turned by the axis of strain gauge "a" from the direction of the principal stress Sig1 about unknown angle alfa. Depth dependent magnitudes of relieved strains, their differences and set of known values of calibration coefficients K1 and K2 or relaxation coefficients A and B are used together for determination of the angle alfa and for re-calculation of principal stresses.

metoda uvolňování sloupku, metoda přírůstku deformace, zbytkové napětí, kalibrační koeficienty, tenzometr

ring-core method, incremental strain method, residual stress, calibration coefficients, strain gauge

2011

30.06.2011

University of West Bohemia, Plzeň, Czech Republic

Plzeň

1802-680X

Applied andComputational Mechanics

5

1

5–14

10