191968. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárdtestben megmaradó feszültségek meghatározására
5 191968 6 szilárdtestek esetében a rúdszerű elem kialakítása nehézségekbe ütközik. Az 1977.10.5-én közzétett 575 471 számú SU szerzői tanúsítvány az ismertetett hátrányok kiküszöbölésére szilárdtest belsejében visszamaradó maradékfeszültségek meghatározására olyan eljárást javasol. Ennek a megoldásnak az a lényege, hogy a szilárdtestben furatot készítenek, ezzel a feszültségeloszlást a szilárdtesten belül megváltoztatják, a szilárdtest felületétől meghatározott különböző távolságokban a furatban nyúlásmérő bélyegeket erősítenek fel. Ezt követően a feszültségeloszlást az első furattal párhuzamosan második furat készítésével megváltoztatják, és a változást a nyúlásmérö bélyegeken érzékelik. Az érzékelés során az első furat falainak alakváltozását mérik, így a második furat elkészítése során módosult feszültségeloszlás hatását megállapítják, majd a mért alakváltozás alapján a maradékfeszültségeket meghatározzák. Ezzel az eljárással azokat a maradékfeszültségeket lehet jól meghatározni, amelyek a szilárdtestnek a második furattal meghatározott körvonallal kijelölt zónájában az első és a második furat elkészítése előtt jelen voltak. A nyúlásmérő bélyegekkel ellátott furat környezetében uralkodó maradékfeszültségek eloszlásának vizsgálatára a 847 005 számú, 1981.07.15-én közzétett SU szerzői tanúsítvány javasol olyan eljárást, amely az előző továbbfejlesztése, és lényege, hogy a furat környékén meghatározott távolságokon további furatokat készítenek, és minden furat készítése után a központi furat falainak alakváltozását mérik. Szilárdtestek meghatározott szelvényeiben két koordinátától függő eloszlás határozható meg az 1981.12.30-án közzétett 894 342 számú SU szerzői tanúsítványban leírt eljárás segítségével. Ez az eljárás a maradékfeszültségek eloszlásának meghatározására a következő lépéseket tartalmazza: egymást követően több, tengelyükkel azonos szelvényben elhelyezkedő furatot készítenek, és minden kővetkező furat elkészítése előtt az előzőleg kialakított furatban a szilárdtest felületétől meghatározott távolságokban nyúlásmérő bélyegeket helyeznek el, és a furatok alakjában azt a pótlólagos megváltozást követik, amelyet az új furat elkészítése sorén bekövetkező feszültségváltozás okoz. Mindezeknek az eljárásoknak rendkívül korlátozott az alkalmazási köre, de segítségükkel lehetséges számos tudományos és gyakorlati feladatban a maradékfeszültségek eloszlását a felülettől való távolság függvényében meghatározni. A mérés azonban nagyon munkaigényes műveleteket kíván, hiszen esetleg nagy mélységű furatokban is kell a fal alakváltozását a felülettől jelentős távolságra mérni. Ezért ezek az eljárások csak egy-egy különleges kutatási feladat megoldásában jöhetnek általában szóba. Sokkal egyszerűbbek azok az eljárások, amelyek során a maradékfeszültségek meghatározását a szilárdtest felületi rétegeiben végzik, és ilyenkor a szilárdtest külső felületének alakváltozását mérik. A szilárdtestek felületi rétegeiben megmaradó feszültségek meghatározására további eljárások is ismertté váltak. A szilárdtestből, amelynek felületére deformációjelző adóegységet erősítenek, Szobkallo Sz. O. és Vesziljev. D. M. 1949-ben megjelent .Üzemi laboratórium" című könyvének 199-207. oldala szerint hengeralakú, míg a 2 016 118 lajstromszámú, 1973.05.17-én engedélyezett NSZK-beli szabadalmi leírás szerint téglalap keresztmetszetű rúdszerű elemet alakítanak ki, amelynek homlokfelületén a deformációjelző adóegységek vannak elhelyezve. A rúdszerű elem magasságát megadott mértékben növelik, és a magasságnöveléssel a homlokfelületen jelentkező deformációkat mérik. Amikor a szilárdtestből a rúdszerű elemet létrehozzák, a feszültségek minden lépésben átrendeződnek, és ez a rúdszerű elem homlokfelületének változó deformációit okozza, A változás jellemzői alapján a maradékfeszültségek meghatározhatók. Ez az eljárás széles körben elterjedt, de jellemzője, hogy a meghatározandó maradékfeszültségekről a rúdszerű elem keresztmetszetében átlagolt értéket ad, és a rúdszerű elem méretei a deformációjelzó adóegységek állásvonalát a homlokfelületen túllépik. Ha a rúdszerű elem magassága nagyobb az átmérő 0,4-szeresénél, akkor a homlokfelület deformációinak lépésenkénti szintnóvekedése csökken. Az átmérő felét elérő magasság esetében a deformácíószint növekedése előjelet vált, és amikor a magasság a rúdszerű elem átmérőjének legalább 1-szerese, esetleg 2-szerese, a homlokfelület deformációja gyakorlatilag megszűnik. Ez a jelenség erőteljesen korlátozza annak a felületi rétegnek a vastagságát, amelyben a maradékfeszültségek eloszlását az említett eljárások szerint kutatni lehet. Ezen túlmenően a rúdszerű elemnek a deformációjelző adóegységeket hordozó homlokfelülete az előállítás során lassan hűl le, ami a höcserélődéses folyamatokat megnehezíti. A rúdszerű elemet csak nagy munkavégzés révén lehet a szilárdtestből létrehozni. Az 1936.01.21-én kinyomtatott 2 028 514 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás olyan eljárást mutat be szilárdtestek felületi rétegeiben megmaradó feszültségek meghatározására, amelynek lényege, hogy a szilárdtest felületére deformációjelzöket erősítenek, a deformációjelzők között furatot, vagy hengeres bemélyedést alakítanak ki, amelynek mélységét a szilárdtest felületéről kiindulva lépésenként adott értékekkel növelik. Minden lépésben az új mélység elérésekor a felület alakváltozásait mérik; a szilárdtestben megmaradó feszültségek meghatározására a szilárdtest felületi alakváltozásának azok a megváltozásai szolgáinak, amelyeket a furat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
