Метод измерения электрического сопротивления для контроля механических напряжений в стальных конструкциях

• Автор: Улыбин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
1 Методы контроля напряженно-деформированного состояния эксплуатируемых стальных конструкций

1.1 Напряженно-деформированное состояние стали

1.1.1 Напряжения и их виды

1.1.2 Стадии работы стали и ее разрушение

1.2 Контроль и оценка напряженного состояния эксплуатируемых конструкций методом расчета

1.3 Методы неразрушающего контроля

1.3.1 Тензометрия

1.3.2 Тензометрия с помощью углеродных волокон:

1.3.3 Метод тензодобавок

1.3.4 Магнитные методы

1.3.5 Ультразвуковые методы
1.3.6 Радиационные методы
1.3.7 Метод на основе измерения собственной частоты колебаний
1.3.8 Резистивный электроконтактный метод
1.4 Выводы по главе и задачи исследования
2 Теоретические основы резистивного электроконтактного метода
3 Исследуемые модели, применяемое оборудование и погрешности измерения .
3.1 Описание моделей и оборудования
3.2 Погрешности при растяжении моделей
3.3 Погрешности при поперечном изгибе моделей
3.4 Погрешности при исследовании крупномасштабной модели
3.5 Оборудование, применяемое для измерения электрического сопротивления.
4 Измерение электрического сопротивления и факторы влияющие на погрешность
4.1 Влияние частоты тока на погрешность измерения
4.2 Влияние потери контакта электродов датчика на погрешность измерения..
4.3 Влияние вида обработки поверхности на погрешность измерений

4.4 Влияние химического травления поверхности стали на погрешность измерения
4.5 Влияние термической обработки стали на погрешность измерения
4.5.1 Влияние температуры на погрешность измерения
4.6 Выводы по главе
5 Зависимость электрического сопротивления от одноосных напряжений растяжения-сжатия в стали
5.1 Исследования в упругой стадии работы
5.1.1 Зависимость электрического сопротивления от растягивающих напряжений
5.1.2 Зависимость электрического сопротивления от сжимающих напряжений
5.2 Исследования в пластической стадии работы материала
5.3 Зависимость сопротивления от механических напряжений при различной обработке поверхности
5.4 Зависимость сопротивления от механических напряжений на диамагнитных материалах
5.5 Зависимость сопротивления от механических напряжений при изменении температуры
5.6 Влияние силы прижатия датчика на зависимость сопротивления от механических напряжений
5.7 Влияние толщины исследуемых элементов на зависимость сопротивления от механических напряжений
5.8 Выводы по главе
6 Технология применения резистивного электроконтактного метода для контроля
механических напряжений эксплуатируемых стальных конструкций
Основные результаты и выводы
Источники
Приложение А
Приложение Б

Реферат
УДК 691:620.179.
Работа содержит 115 страниц, 49 рисунков, 9 таблиц и 2 приложения.
Ключевые слова: электрическое сопротивление, механические напряжения,
стальные конструкции.
Рассмотрены основные, применяемые на момент написания работы, неразрушающие методы контроля напряженного состояния стальных конструкций. Исследован новый резистивный электроконтактный метод неразрушающего контроля напряжений в стальных элементах конструкций. Определена зависимость между электрическим сопротивлением стали, измеряемом на переменном токе в поверхностном слое, и механическими напряжениями растяжения - сжатия, обусловленная изменением магнитной проницаемости стали. Выявлены факторы, влияющие на зависимость электрического сопротивления от механических напряжений. Сформулированы практические рекомендации по использованию резистивного электроконтактного метода для контроля напряженного состояния эксплуатируемых стальных конструкций зданий и сооружений.

1.3.4.4 Метод магнитных меток
Еще одним направлением оценки напряженного состояния металла по его магнитным характеристикам является метод «магнитных меток». Сущность его заключается в наведении внешним магнитным полем остаточной намагниченности в отдельных локализованных зонах исследуемого металла. При изменении напряженного состояния меняется и намагниченность этих «меток», являющихся таким образом индикаторами механических напряжений.
Наведение и индикация намагниченности меток производятся с помощью специальных переносных приборов.
Рассматриваемый метод предложен для контроля натяжения арматуры в железобетонных конструкциях. Как наведение, так и индикация состояния граничных меток, могут осуществляться на оголенной арматуре до ее бетонирования и в уже забетонированных деталях и конструкциях - через защитный слой бетона.
В издании [35] А.А.Землянского по поводу метода магнитных меток отмечено:
• данным методом выявляется лишь изменение напряженного состояния по сравнению с имевшим место при нанесении меток;
• переход от измерения остаточной намагниченности меток к механическому напряжению может быть произведен лишь при наличии экспериментально установленной зависимости для данного металла, поскольку для разных меток металла эта зависимость не является стабильной;
• чередование нагрузок и разгрузок сопровождается появлением петель магнитного гистерезиса, для исключения которого требуется повторное нанесение меток перед переменой знака изменения напряжений.
1.3.4.5 Метод на основе магнито - механической анизотропии металла
Данному методу посвящены исследования различных отечественных и
зарубежных ученых. В России один из частных способов измерения напряжений методом магнитной анизотропии, реализованный в приборе был предложен