[發(fā)明專(zhuān)利]表面預(yù)制裂紋深度的無(wú)損測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610914080.0
• 申請(qǐng)日: 2016-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106501038B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱昌賢
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)船舶科學(xué)研究中心（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0二研究所）
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/28;G01B5/18
• 代理公司: 無(wú)錫華源專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發(fā)明涉及一種表面預(yù)制裂紋深度的無(wú)損測(cè)量方法，在平板或圓柱形狀的結(jié)構(gòu)表面用帶鋸齒的切割片預(yù)制裂紋后，將半徑、厚度更小的圓形樣板薄片插入裂紋深度底部，在樣板圓片正反兩側(cè)與裂紋表面相交部位，沿裂紋長(zhǎng)度方向用超細(xì)筆分別劃出墨線標(biāo)記，用游標(biāo)卡尺或測(cè)量墨線弦長(zhǎng)、樣板圓片直徑，并結(jié)合結(jié)構(gòu)表面直徑進(jìn)行幾何關(guān)系換算，最后取樣板圓片兩側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值作為預(yù)制裂紋的深度值，方法簡(jiǎn)便易行，結(jié)果有效可靠，同時(shí)不必破壞結(jié)構(gòu)及所預(yù)制裂紋的完好性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)裂紋的測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種表面裂紋的預(yù)制和深度無(wú)損測(cè)量的工具、方法。

背景技術(shù)

在疲勞斷裂力學(xué)研究中，經(jīng)常需要在結(jié)構(gòu)上預(yù)制一定大小的裂紋進(jìn)行擴(kuò)展試驗(yàn)，裂紋初始尺寸對(duì)研究工作至關(guān)重要，表面裂紋的長(zhǎng)度容易測(cè)量，但深度一般需要借助對(duì)裂紋的斷面解剖等破壞性手段才能獲得。對(duì)此，本專(zhuān)利提出了一種簡(jiǎn)便實(shí)用的無(wú)損測(cè)量方法，能快速、可靠地獲得表面預(yù)制裂紋的初始深度。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種表面預(yù)制裂紋深度的無(wú)損測(cè)量方法，從而可以方便快捷的得到預(yù)定的裂紋尺寸。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種表面預(yù)制裂紋深度的無(wú)損測(cè)量方法，包括如下操作步驟：

第一步：準(zhǔn)備待預(yù)制裂紋的結(jié)構(gòu)件，其表面半徑為R2；

第二步：準(zhǔn)備一鋸齒切割片，其表面半徑為R0；

第三步：通過(guò)鋸齒切割片在待預(yù)制裂紋的結(jié)構(gòu)件上割出裂紋；

第四步：準(zhǔn)備一圓形樣板薄片，其半徑為R1，R1<R2；

第五步：將圓形樣板薄片插入裂紋深度底部，然后在圓形樣板正反兩側(cè)與裂紋表面相交部位，沿裂紋長(zhǎng)度方向用超細(xì)筆分別劃出墨線標(biāo)記，弦長(zhǎng)直線；

第六步：墨線標(biāo)記在圓形樣板邊緣的最大徑向尺寸a即為表面預(yù)制裂紋深度，a=a1+a2，其中換算深度a1為弦長(zhǎng)直線與圓形樣板包圍區(qū)域的最大徑向尺寸，換算深度a2為弦長(zhǎng)直線與待預(yù)制裂紋的結(jié)構(gòu)件表面包圍區(qū)域的最大徑向尺寸；a1、a2按如下公式計(jì)算，

其中圓形樣板的半徑R1、墨線的直線弦長(zhǎng)2b用游標(biāo)卡尺測(cè)量后記錄下來(lái)；

對(duì)圓形樣板正反兩側(cè)的墨線3均按表1進(jìn)行相同的測(cè)算，最后取兩次a的平均值作為預(yù)制裂紋的深度數(shù)據(jù)；

對(duì)平板結(jié)構(gòu)，表面預(yù)制裂紋的深度測(cè)量方法是同樣的，區(qū)別僅在于平板表面曲率半徑為∞，換算深度a2=0，因此裂紋深度a=a1。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

第一步中，所述待預(yù)制裂紋的結(jié)構(gòu)件為圓柱形或者平板。

鋸齒切割片中部開(kāi)有圓孔，圓孔的半徑為Rk，其邊緣帶有連續(xù)的周向鋸齒且厚度沿徑向逐漸減薄，從鋸齒切割片的中央域厚t02線性減薄為邊緣鋸齒厚t01。

鋸齒切割片中部所開(kāi)圓孔與手持電動(dòng)砂輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸相配合，安裝并鎖緊在砂輪機(jī)上。

鋸齒切割片采用切削用鋼制造。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，在平板或圓柱形狀的結(jié)構(gòu)表面用帶鋸齒切割片預(yù)制裂紋后，將厚度更薄、半徑更小的圓形樣板薄片插入裂紋深度的底部，在樣板圓片正反兩側(cè)與裂紋表面相交部位，沿裂紋長(zhǎng)度方向用超細(xì)筆分別劃出墨線標(biāo)記，用游標(biāo)卡尺或測(cè)量墨線弦長(zhǎng)、樣板圓片直徑，并結(jié)合結(jié)構(gòu)件表面直徑進(jìn)行幾何關(guān)系換算，最后取樣板圓片兩側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值作為預(yù)制裂紋的深度。

具體有點(diǎn)如下：