Научная статья на тему 'Использование результатов ультразвуковых и магнитных исследований для оценки напряжений без разгрузки материала'

Использование результатов ультразвуковых и магнитных исследований для оценки напряжений без разгрузки материала Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
94
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ / КОЭФФИЦИЕНТЫ ПУАССОНА / POISSON''S RATIOS / КОЭРЦИТИВНАЯ СИЛА / COERCIVE FORCE / DETERMINING OF STRESSES

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Курашкин К.В., Мишакин В.В.

Описан метод, позволяющий получить распределение напряжений в материале конструкции в условиях эксплуатации. Метод основывается на совместном использовании результатов ультразвуковых и магнитных исследований: на анализе коэффициентов Пуассона и коэрцитивной силы. Приведен пример практического применения разработанного метода для определения остаточных напряжений в трубе газопровода из стали 09Г2С в полевых условиях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Курашкин К.В., Мишакин В.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Use of results of ultrasonic and magnetic investigations for evaluation of stresses without unloading the material

The article describes the method, which allows to obtain the distribution of stresses in the material of construction under service conditions. The method is based on the combined use of ultrasonic and magnetic investigations: on the analysis of Poisson''s ratios and coercive force. An example of the practical application of the developed method for the evaluation of residual stresses in the pipe from steel 09G2C in the field is presented.

Текст научной работы на тему «Использование результатов ультразвуковых и магнитных исследований для оценки напряжений без разгрузки материала»

МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

УДК 620.179.1+534.6+539.32+537.624.8

К.В. Курашкин, В.В. Мишакин

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ И МАГНИТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕНИЙ БЕЗ РАЗГРУЗКИ МАТЕРИАЛА

Институт проблем машиностроения Российской академии наук,

Нижний Новгород

Описан метод, позволяющий получить распределение напряжений в материале конструкции в условиях эксплуатации. Метод основывается на совместном использовании результатов ультразвуковых и магнитных исследований: на анализе коэффициентов Пуассона и коэрцитивной силы. Приведен пример практического применения разработанного метода для определения остаточных напряжений в трубе газопровода из стали 09Г2С в полевых условиях.

Ключевые слова: контроль напряжений, коэффициенты Пуассона, коэрцитивная сила.

Введение

Определение напряженного состояния и прочности материала осуществляется в целях обеспечения надежности и безопасности машин и конструкций на всех стадиях их жизненного цикла. Высокая концентрация напряжений различного происхождения является одним из факторов, ограничивающих ресурс материала.

Для решения задач по оценке напряжений широкое распространение получили ультразвуковой и магнитный методы исследований, обладающие приемлемой точностью, высокой скоростью и простотой измерений, низкой стоимостью проведения работ, удобством использования в полевых условиях, безопасностью для обслуживающего персонала. Однако существующие методики и технические средства ультразвукового и магнитного контроля напряженного состояния требуют проведения измерений как в нагруженном, так и в свободном от напряжений материале, либо используют образцы-эталоны. Разгрузка конструкции, как правило, экономически невыгодна, а, зачастую, невозможна ввиду условий работы. Использование образцов-эталонов может приводить к большим ошибкам. В связи с этим, востребованы методы контроля напряжений, позволяющие получать информацию непосредственно на конструкциях в условиях эксплуатации. Задача определения напряжений непосредственно на нагруженной конструкции тесно переплетается с проблемой определения параметров, характеризующих начальное состояние материала. Решение этой задачи хотя бы в ряде частных случаев чрезвычайно важно для ответственных дорогостоящих объектов нефтегазовой промышленности, авиационной и космической техники, ядерной энергетики, непроектные нагрузки на которых могут вызвать их разрушение, материальные потери и человеческие жертвы.

Цель настоящей работы - разработка метода оценки напряжений по результатам ультразвуковых и магнитных исследований без разгрузки конструкции.

© Курашкин К.В., Мишакин В.В., 2013.

Теоретическая часть.

Разработка метода оценки напряжений без разгрузки конструкции

Ультразвуковой контроль напряжений основан на акустоупругом эффекте - зависимости скорости распространения упругой волны от напряженного состояния [1, 2]. Для плоских элементов конструкций с односторонним доступом измерение длины акустического пути представляет серьезную проблему, поэтому точность измерения скорости распространения ультразвука невысока. В качестве информативных параметров акустического метода контроля напряжений в таких случаях целесообразно использовать относительные величины, измеряемые через времена распространения объемных упругих волн различного типа. Например, можно определить коэффициенты Пуассона vзl и vз2 материала:

у31 =

_0.5-(^3)2=0.5-(^)2 .. _ 0.5-(У2/VУ _ 0.5/2)

1 -(^1Уз)2 1 ' 32 1 -(У2/Уз)2 1 Лч1ч)2

(1)

где У1, У2 - скорости поперечных волн, поляризованных вдоль соответствующих осей орто-тропного материала; У3 - скорость продольной волны; t1, 12 - времена распространения поперечных волн; ^ - время распространения продольной волны.

Коэффициент v31 характеризует величину деформации в направлении п3 от напряжения а1, коэффициент v32 - величину деформации в направлении п3 от напряжения о2 [3]. Для изотропного материала v31 = v32.

Из уравнений акустоупругости можно получить зависимости коэффициентов Пуассона v31 и v32 от напряжений. Для ортотропного материала в плоском напряженном состоянии получены следующие соотношения [4,5]:

(2)

у31 = V031 + т11^1 + т12®2, у32 = У032 + Ш21°1 + ш22а2.

где а1; о2 - главные напряжения, действующие вдоль осей п1 и п2 ортотропного материала; vo31, vo32 - значения коэффициентов Пуассона в материале без напряжений; ту - коэффициенты, выражаемые через упругие модули второго и третьего порядка.

Коэффициенты ту легко могут быть определены в результате акустомеханических испытаний образцов.

Для примера на рис. 1 представлены зависимости изменений коэффициентов Пуассона v31 и v32 от напряжения, полученные при одноосном растяжении плоского образца из стали 09Г2С.

У-У

0

« у

31

▲ У

32

0,003

0,002

0,001

50 100 150 200 250

оь МПа

Рис. 1. Зависимости коэффициентов Пуассона от напряжения

0

0

Проведенные ультразвуковые исследования плоских образцов и элементов труб из листовых сталей 08пс, 15, 20, 09Г2С и 15Г2СФ [4,5] показали, что в отсутствии остаточных напряжений между коэффициентами Пуассона v031 и v032 существует линейная зависимость:

У032 = Ву031 + 0 , (3)

где В, Q - коэффициенты.

Корреляционное поле коэффициентов Пуассона {,031; ,032} для каждого исследованного плоского образца без напряжений близко к прямой (коэффициент корреляции более 0,9). В материале труб с остаточными напряжениями связи между коэффициентами Пуассона не прослеживается, но после разрезки труб и снятия остаточных напряжений наблюдается линейная зависимость между коэффициентами Пуассона.

Таким образом линейная зависимость между коэффициентами Пуассона ,031 и ,032 свидетельствует об отсутствии неоднородных напряжений. На основании полученных экспериментальных результатов предлагается использовать найденную зависимость между коэффициентами Пуассона ,031 и ,032 при оценке напряжений в конструкциях из листовой стали.

Из системы уравнений (2) с учетом зависимости (3) можно исключить ,031 и ,032:

v

32 " Bv31 - Q = (m21 " Bm11 К + (m22 - Bm12 2 = с1^1 + с2^2 •

(4)

Для оценки напряжений может быть использован параметр 3V:

5У=Уз2 -£УЗ! -<. (5)

Определение коэффициентов с1 и с2 для образцов из сталей 08пс, 15, 20, 15Г2СФ, 09Г2С показало, что они фактически равны по абсолютной величине даже для материала с существенной анизотропией и отличаются знаком. С учетом значений с1 и с2 из (4) и (5) можно получить формулу для оценки разности главных напряжений:

ст2 - Ст! = ку8у, (6)

где к, - коэффициент. Значения коэффициента к, для исследованных сталей лежат в диапазоне 200-240 ГПа.

На рис. 2 показаны результаты ультразвуковых измерений коэффициентов Пуассона в материале сварной плиты из листовой стали 20 до и после снятия остаточных напряжений. Остаточные напряжения в нескольких точках измерялись с помощью тензорезисторов.

• 31

•32

V

0,288 0,287 0,286 0,285 0,284

—О— 031

—Д— 032

Vc 1 Г/'

>~-о. р Y

ч/*—^

20 40 60 80 расстояние от шва, мм

V

32

100

0,288

0,287

0,286

0,285 0,284

• до разрезки О после разрезки

• •

Q OJD «

О

0,285

0,286

0,287 V31

0

Рис. 2. Коэффициенты Пуассона в сварной плите из стали 20

Коэффициенты линейной зависимости (белые точки) В = 0,9898 и 0 = 0,0039 были получены в результате регрессионного анализа. По формуле (5) были рассчитаны значения отклонения 5, в каждой зоне. Затем с помощью соотношения (6) при к, = 224 ± 12 ГПа определялась разность напряжений о2 - о1.

Результаты ультразвуковых и электротезометрических исследований находятся в хорошем соответствии (рис. 3). Таким образом, соотношение (6) может быть использовано для оценки напряжений в материале без разгрузки конструкции. При одностороннем доступе к плоскому элементу конструкции с помощью ультразвука можно определить разность главных напряжений о2 - а1, но для того чтобы получить значения а1 и а2 в отдельности, нужны дополнительные исследования другими методами.

С2 - аь МПа □ тензометрия

—•— ультразвук

расстояние от шва, мм Рис. 3. Разность главных напряжений в зависимости от расстояния от сварного шва

Для определения напряженного состояния ферромагнитных материалов перспективным представляется использование магнитного индукционного метода, основанного на измерении коэрцитивной силы. Согласно теории процессов намагничивания и перемагничива-ния, величина коэрцитивной силы определяется факторами, задерживающими необратимое смещение границ между доменами, среди которых механические напряжения [6]. Аналитических зависимостей коэрцитивной силы от приложенных нагрузок не существует, для оценки напряжений используются эмпирические тарировочные зависимости [7, 8, 9].

Результаты проведенных магнитных исследований образцов и элементов конструкций из сталей 20, 09Г2С и 13Г1С-У позволяют предложить для описания зависимости коэрцитивной силы от напряжений следующие соотношения:

НС1 = НС1 + 011^1 + , НС2 = НС2 + ^21^1 + 422^2 , (7)

где Нс1, Нс2 - значения коэрцитивной силы при измерениях вдоль осей п1 и п2 ортотропного материала соответственно, Цу - коэффициенты, значения которых зависят от вида напряженного состояния и от магнитных свойств материала. Уравнения (7) хорошо описывают наблюдаемые зависимости коэрцитивной силы от одно- и двухосных напряжений для сталей 20, 09Г2С и 13Г1С-У.

В результате регрессионного анализа экспериментальных зависимостей коэрцитивной силы от напряжений были получены коэффициенты Цу.

Для стали 09Г2С в условиях одноосного растяжения: ц11 = 0,0005 ± 0,0002, Ц21 = 0,0051 ± 0,0002. Исследованный образец обладал выраженной анизотропией коэрцитивной силы: Нс\ = 4,0 А/см, Нс20 = 4,6 А/см.

Для стали 20 в условиях одноосного растяжения: ц11 = -0,0011 ± 0,0001, Ц21 = 0,0016 ± 0,0002. Исследованный образец не обладал анизотропией коэрцитивной силы: Нс10 = 2,45 А/см, Нс2 = 2,45 А/см.

Для стали 20 в условиях плоского напряженного состояния: ц11 = -0,0065 ± 0,0001, ц21 = 0,0015 ± 0,0002, ц12 = 0,0007 ± 0,0002, ц22 = 0,0094 ± 0,0002. Исследованный образец не обладал анизотропией коэрцитивной силы: Нс\ = 2,3 А/см, Нс20 = 2,3 А/см.

Для стали 13Г1С-У в условиях плоского напряженного состояния: Ц11 = -0,0002 ± 0,0001, Ц21 = 0,0046 ± 0,0003, = 0,0025 ± 0,0002, = 0,0002 ± 0,0006. Исследованный элемент трубы обладал выраженной анизотропией коэрцитивной силы: Нс10 = 3,6 А/см, Нс20 = 4,2 А/см.

Анализ полученных результатов показал, что для трубных сталей 09Г2С и 13Г1С-У характерна анизотропия магнитных свойств: коэрцитивная сила, измеряемая в двух взаимно

перпендикулярных направлениях, отличается более чем на 15%, а Цц << Цу. Таким образом, для оценки напряжений в конструкциях из сталей 09Г2С, 13Г1С-У и подобных можно использовать следующие соотношения:

® =

U® и0 HC2 ~HC2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

^21

® =

U® и0 HC1 - HC1

^12

(8)

В качестве примера на рис. 4 представлены распределения величин НС10 и НС20 и распределения остаточных напряжений от кольцевого сварного шва в трубе из стали 13Г1С-У. Измерения коэрцитивной силы проводились с помощью магнитного структуроскопа КРМ-Ц-К2М с малогабаритным датчиком в направлении перпендикулярном кольцевому шву. Для оценки напряжений по данным измерений коэрцитивной силы использовались соотношения (8). Также проведился аналитический расчет остаточных напряжений от кольцевого сварного шва по формулам теории сварочных деформаций и напряжений [10]. Результаты расчета с использованием предложенного алгоритма и аналитического расчета находятся в хорошем соответствии (рис. 4).

HC, А/см

5 4,5 4 3,5 3

■ ориентация поперек шва

■ ориентация вдоль шва

а, МПа

200 100 0 -100 -200 -300

■осевое кольцевое

20

40

60 80 100 120 расстояние от шва, мм

а)

20 40 60 80 100 120 расстояние от шва, мм

б)

Рис. 4. Зависимость коэрцитивной силы от расстояния от шва (а), распределение остаточных напряжений (б):

расчет по данным измерений коэрцитивной силы - черные точки, аналитический расчет - белые точки

Чтобы оценить напряжения с помощью (8), необходимо знать значения Нс\ и Нс20. Для определения Нс\ и Нс20 требуется либо разгрузить конструкцию, либо найти участки без напряжений. Разгрузка конструкции не всегда возможна ввиду условий работы и, как правило, сопряжена с существенными экономическими потерями. В связи с этим, целесообразно применить дополнительные исследования, чтобы определить участки материала, свободные от напряжений. Эта задача решается путем ультразвуковых измерений и последующего анализа коэффициентов Пуассона vзl и vз2.

Таким образом, используя результаты магнитных и ультразвуковых исследований, можно получить распределение напряжений в материале без разгрузки конструкции. Алгоритм действий выглядит следующим образом. Ультразвуковым эхо-методом измеряются коэффициенты Пуассона v31 и на участке, где требуется получить распределение напряжений. В тех же зонах измеряются величины Нс1 и Нс2. Затем анализируется корреляционное поле коэффициентов Пуассона ^31; v32}, выделяются участки, где влияние напряжений минимально (о1 ~ 0; о2 ~ 0). В этих зонах наблюдается линейная зависимость между коэффици-

0

0

ентами Пуассона (3). Коэффициенты В и Q определяются в результате регрессионного анализа данных методом наименьших квадратов.

Для остальных зон по формуле (5) вычисляется отклонение 5уг и по формуле (6) оценивается разность напряжений о2 - а1. Далее определяются значения Нс\ и Нс20, соответствующие ненагруженным областям материала, и с помощью (8) рассчитываются напряжения о1 и о2. Затем значения разности напряжений, полученные в результате ультразвуковых и магнитных исследований, сравниваются между собой.

Объект исследования и методика измерений

Апробация разработанного метода проводилась в полевых условиях. Объект исследований - участок трубы магистрального газопровода вблизи соединения кольцевого и продольного сварных швов. Диаметр трубы - 1420 мм, толщина стенки трубы - 16 мм, материал - сталь 09Г2С. Давление в трубе отсутствовало. Ультразвуковые и магнитные измерения проводились вблизи стыка кольцевого и продольного сварных швов согласно схеме на рис. 5. Всего исследовались 19 зон, шириной 10 мм каждая. В сварном шве исследования не проводились.

зоны измерений /

продольный шов ^ кольцевой шов

Рис. 5. Схема измерений

Ультразвуковые исследования проводились с помощью установки АИП, разработанной в ИПМ РАН. Время распространения упругих волн измерялось импульсным эхо-методом с помощью пьезоэлектрических преобразователей продольных и поперечных упругих волн V110 и У156 Рапате№^. Диаметр преобразователей - 6 мм, частота - 5 МГц. Для обеспечения ввода упругих волн в материал поверхность в месте установки преобразователя шлифовалась и обезжиривалась спиртом. В качестве контактной жидкости использовалась эпоксидная смола без отвердителя. Измерения в каждой зоне повторялись 12 раз. Исследования проводились при комнатной температуре.

Для получения амплитудно-временной диаграммы серии отраженных импульсов использовался цифровой осциллограф PCS500 Velleman. Полученные данные обрабатывались в программе MathСad. Время распространения упругих волн измеряли между первым и четвертым отраженными импульсами. Погрешность измерения времени на базе 20 мкс для поперечных волн и на базе 10 мкс - для продольных волн составляла 1^3 нс. Максимальная относительная погрешность измерения времени распространения упругих волн составляла 0,02% для поперечных волн и 0,04% - для продольных волн.

Значения коэффициентов Пуассона v31 и v32 рассчитывались через времена распространения упругих волн по формулам (1). Абсолютная погрешность определения коэффициентов Пуассона не превышала 3-10-4, относительная погрешность не превышала 0,1%. Погрешности рассчитывались по следующей формуле:

ДУэ,. =

12t2 li 1э

(t2 -132)2

1

4 + 4

(9)

где i = 1,2 - индекс; st - относительная погрешность измерения времени распространения упругих волн.

Измерения коэрцитивной силы проводились с помощью магнитного структуроскопа КРМ-Ц-К2М. В приборе реализован компенсационный метод измерения. Фиксируемое значение тока размагничивания пропорционально коэрцитивной силе контролируемого участка изделия. Значение тока подается на вход АЦП, цифровая индикация производится в А/см. Погрешность прибора при комнатной температуре составляет (0,025/НС + 0,03) А/см. При проведении исследований использовался малогабаритный приставной датчик. Расстояние между полюсами - 10 мм. Определялись показания коэрцитиметра в четырех направлениях:

ТТ 0° ТТ 90° ТТ 180° ТТ 270° - г-

He , He , He и He , где верхний индекс обозначает угол, под которым ориентировался датчик по отношению к выбранному внешнему направлению. Абсолютная погрешность измерения коэрцитивной силы не превышала 0,1 А/см.

В качестве информативных параметров вычислялись средние значения показаний прибора вдоль и поперек заданного внешнего направления:

Hci - 1(НС + НТ) , Hc2 - \(Нс

9СР ^27СР

) -

(10)

Погрешности оценивались по следующим формулам:

Н -

у (днс7+(дн;-)2 , днс 2 - 17(днг74днг7.

(11)

Экспериментальная часть.

Апробация метода оценки напряжений без разгрузки конструкции

В результате ультразвуковых исследований были получены распределения коэффициентов Пуассона v31 и v32 вдоль оси трубы (рис. 6, а). На рис. 6, б представлено корреляционное поле ^31; v32}. Значения коэффициентов Пуассона определяются особенностями структуры материала и влиянием остаточных напряжений. На рис. 6 белые точки соответствуют зонам, в которых отсутствуют напряжения.

У

31

0,262 0,261 0,26 0,259 0,258

К31

-: у

32

0 50 100 150 200 расстояние от шва, мм а)

у

32

к32

0,298

0,298

0,297 0,297

0,296 0,295 0,294

0,296

250

0,295 0,258

• W ■ 1 ^

0,259

0,26

0,261

У

31

б)

Рис. 6. Коэффициенты Пуассона в трубе из стали 09Г2С

В результате регрессионного анализа были получены коэффициенты линейной зависимости, показанной на рис. 6, б: В = 0.7701, Q = 0.0967. Далее для каждой зоны по формуле (5) рассчитывался параметр 3V. Значение разности главных напряжений о2 - о1 в каждой зоне оценили по формуле (6) при к, = 210 ± 14 ГПа. Погрешности вычислили, используя следующее соотношение:

' 2

Д(ст 2 _а1 Ь^Дбу)2 +(5УМу)2 , (12)

(СТ2 - СТ1) = V (куД5У ) + (иу

где A¿v; АкЛ, - погрешности определения параметра 8v и коэффициента К.

Наибольшая абсолютная погрешность составила 34 МПа при значении разности напряжений 262 МПа. Измеренные с помощью ультразвука напряжения являются средними по толщине материала.

Для получения распределения напряжений о1 и о2 были проведены измерения коэрцитивной силы. Распределения средних показаний коэрцитиметра при ориентации датчика вдоль и поперек оси трубы представлены на рис. 7, а.

Так как по данным ультразвуковых исследований, на расстоянии 150^200 мм от сварного шва остаточные напряжения отсутствуют, в этих зонах были определены значения ЯС1° = 3,3 ± 0,1 и Нс20 = 3,8 ± 0,1. Далее по формулам (8) при #21 = 0,0051 ± 0,0002, #12 = 0,0027 ± 0,0003 были рассчитаны напряжения о1 и о2. Полученные распределения напряжений представлены на рис. 7, б.

НС, А/см

4 3,8 3,6 3,4 3,2 3

-поперек ж вдоль

ст, МПа

300 200 100 0 -100 -200

50 100 150

расстояние от шва, мм

200

♦ осевые напряжения А кольцевые напряжения

а "1] ЛТтт.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

т

50 100 150 200

расстояние от шва, мм

Рис. 7. Распределение коэрцитивной силы (а), распределение остаточных напряжений (б)

Погрешность определения напряжений по данным измерений коэрцитивной силы оценили, используя следующее соотношение:

ДН,

У

С]

V Ял у

^ДН° V

+

С]

V

(

+

НС] - НС]

я. 2

Л

(13)

где АНс - погрешность измерения коэрцитивной силы; - погрешность определения коэффициента #.

Для осевых напряжений погрешность составила 28 МПа, для кольцевых - 53 МПа. Предел текучести стали 09Г2С - 343 МПа.

0

0

На рис. 8 для сравнения приведены зависимости разности напряжений о2 - о1 от расстояния от сварного шва, полученные в результате ультразвуковых и магнитных исследований. Наблюдается хорошее совпадение кривых, полученных обоими методами.

а2 , —■—ультразвуковой метод

МПа О магнитный метод

300 200 100 0 -100

50 100 150 200

расстояние от шва, мм

0

Рис. 8. Распределения разности остаточных напряжений в трубе из стали 09Г2С, полученные в результате ультразвуковых и магнитных исследований

Выводы

Разработан метод определения неоднородных напряжений без разгрузки конструкции, основанный на совместном использовании результатов ультразвуковых и магнитных исследований: на анализе коэффициентов Пуассона и коэрцитивной силы материала. Разработанный метод пригоден для оценки остаточных напряжений в элементах конструкций, выполненных из магнитных листовых сталей 09Г2С, 13Г1С-У и других, обладающих выраженной анизотропией коэрцитивной силы и неоднородностью распределения упругих свойств.

Для осуществления измерений не требуется разгрузки материала, то есть предложенный метод позволяет проводить контроль напряженного состояния в условиях эксплуатации конструкции. Разработанный метод удовлетворяет общим требованиям контроля напряженного состояния объектов промышленности и транспорта, регламентированных ГОСТ Р 52330-2005 [11]. Проведена апробация разработанного метода определения напряжений в полевых условиях на трубе газопровода из стали 09Г2С.

Библиографический список

1. Chatellier J.-Y., Touratier M. A new method for determining acoustoelastic constants and plane stresses in textured thin plates // J. Acoust. Soc. Am. 1988. V. 83. №1. P. 109-117.

2. Allen D.R., Sayers C.M. The Measurement of Residual Stress in Textured Steel Using an Ultrasonic Velocity Combinations Technique // Ultrasonics. 1984. V. 22. P. 179-188.

3. Теребушко О.И. Основы теории упругости и пластичности / О.И. Теребушко. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 320 с.

4. Курашкин, К.В. Метод ультразвукового контроля остаточных напряжений на основе измерений коэффициентов Пуассона / К.В. Курашкин, В.В. Мишакин // Контроль. Диагностика. 2013. №6. С. 14-18.

5. Курашкин, К.В. Оценка остаточных напряжений в сварных соединениях с помощью ультразвука / К.В. Курашкин, В.В. Мишакин // Заводская лаборатория. 2013. №4. С. 54-58.

6. Бида, Г.В. Коэрцитиметрия в неразрушающем контроле / Г.В. Бида, А.П. Ничипурук // Дефектоскопия. 2000. №10. С. 3-28.

7. Горкунов, Э.С. Влияние магнитоупругого эффекта на гистерезисные свойства среднеуглеродистой стали при одноосном нагружении / Э.С. Горкунов [и др.] // Дефектоскопия. 2010. №9. С. 17-25.

8. Бердник, М.М. Исследование влияния плоского напряженного состояния на изменение магнитных характеристик трубных сталей / М.М. Бердник, Ю.В. Александров, Р.В. Агиней // Наука в нефтяной и газовой промышленности. 2010. № 3. С. 2-6.

9. Агиней, Р.В. Оценка напряженного состояния стальных трубопроводов по анизотропии магнитных свойств металла / Р.В. Агиней, А.С. Теплинский, Ю.А. Кузьбожев // Контроль. Диагностика. 2004. №8. С. 22-24.

10. Винокуров, В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений / В.А. Винокуров, А.Г. Григорьянц. - М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

11. ГОСТ Р 52330-2005. Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования. - Введ. 2005-19-04. - М.: Стандартинформ, 2005. - 7 с.

Дата поступления в редакцию 13.09.2013

K.V. Kurashkin, V.V. Mishakin

USE OF RESULTS OF ULTRASONIC AND MAGNETIC INVESTIGATIONS FOR EVALUATION OF STRESSES WITHOUT UNLOADING THE MATERIAL

Institute problems of mechanical engineering the Russian academy of science

The article describes the method, which allows to obtain the distribution of stresses in the material of construction under service conditions. The method is based on the combined use of ultrasonic and magnetic investigations: on the analysis of Poisson's ratios and coercive force.

An example of the practical application of the developed method for the evaluation of residual stresses in the pipe from steel 09G2C in the field is presented.

Key words: determining of stresses, Poisson's ratios, coercive force.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.