Instr-1.doc

1.     Badanie wpływu naprężeń statycznych na natężenie efektu Barkhausena

Wstęp

Ćwiczenie daje okazję do zapoznania się z wpływem naprężeń statycznych na proces magnesowania a w szczególności na właściwości efektu Barkhausena (HEB). Badane są zależności natężenia HEB od kąta między kierunkiem pola magnetycznego a kierunkiem osi głównych naprężeń a także zależność natężenia HEB od dwuosiowego stanu naprężeń. Właściwości te są  wykorzystywane dla oceny stany naprężeń pozostających w  płycie poddanej procedurze spawania

Zadania do wykonania

1. Zapoznanie z aparaturą

2. Zamontowanie próbki do maszyny zadającej odkształcenia

3. Optymalizacja nastawy miernika efektu Barkhausena typ MEB-1

4. Pomiar rozkładu kątowego natężenia efektu Barkhausena dla próbki nie naprężonej  - ustalenie stopnia anizotropii  próbki

5. Zmierzyć  rozkłady kątowe EB (całka z napięcia skutecznego oraz liczba zliczeń) dla  warunku  jednostronnego zginania (czteropunktowe wyginanie belki) i odkształceń  w kierunku x dodatnich i ujemnych  wartości ex  (+200, +400, +600, -200. –400, -600). Sporządzić wykresy kątowe i określić kąt j położenia przecięcia wykresów . Sprawdzić, czy spełniony jest warunek Kwun’a,  opisany równaniem

tg2 (j) = 1/n,

gdzie n - współczynnik Poissona (n » 0.3 – sprawdzić w tablicach !!! )

6.       Wykonać kalibrację zależności natężenia EB w dziedzinie odkształceń ex  oraz  ey  w zakresie wartości od –600 do + 600 co 200 dla  dwóch ustawień głowicy (pole magnetyczne jest  równoległe odpowiednio do osi dwóch ramion próbki) nie przekraczając warunku wytrzymałości  Hubera (6, [2])

7.     Sporządzić dwie  mapy zależności Zx(ex , ey)  oraz Zy(ex , ey)  dla  ustawień głowicy dla kierunku ‘x’ oraz dla kierunku ‘y’.

8.     Zbadać rozkłady kątowe  natężenia EB w dwóch punktach (blisko i daleko)  od złącza spawanego.

9.     Korzystając z tych map Zx i Zy  określić wykreślnie  dla wyników badania z punktu 8 wartości składowych odkształceń  ex i  ey a następnie składowe naprężeń sx oraz sy działających w kierunku równoległym oraz prostopadłym do osi spoiny. .

10. Przedyskutować ten wynik – sprawdzić jego zgodność z właściwościami mechanicznymi  stali

11. Ocenić dokładność wyników badań a w szczególności wyznaczenia poziomu naprężeń na podstawie pomiaru natężenia efektu Barkhausena

Literatura

[1] Augustyniak B. :Zjawiska magnetosprężyste i ich wykorzystanie w nieniszczących badaniach materiałów, Monografia 38, 2003

[2]  Załącznik ‘naprezenie-odksztalcenie.doc’

[3] Augustyniak B.:  Podstawy fizyczne wykorzystania własności magnetosprężystych dla oceny naprężeń wewnętrznych i zewnętrznych materiałów ferromagnetycznych; Materiały Konf. „Podstawy fizyczne badań nieniszczących” Gliwice 95.

1