A method is developed for determining the three displacement components by the method of holographic interferometry from two interferograms used to measure residual stresses by hole drilling. The displacements are determined at the intersection points of the principal axes and the hole boundary. The method is experimentally validated by measuring the stress state of a plate under uniaxial tension Keywords: displacement determination method, holographic interferometry, hole-drilling technique, residual stress, plate under uniaxial tensionIntroduction. Experimental stress-strain analysis of structural members occupies an important place in solid mechanics. Associated methods are strain-gauging, X-ray diffraction, ultrasonic and optical methods, etc. [1][2][3][4][5][6][7][8][12][13][14]. Note that ultrasonic stress analysis is based on the dependence of the wave velocity on elastic constants of high order. Guz [3] has derived analytic relations between unknown residual stresses and the velocity of elastic waves within the framework of linearized solid mechanics.The importance and expediency of solving problems of linearized solid mechanics for various design models were pointed out in [9]. Exact solutions to mixed plane problems of solid mechanics in the cases of statics, dynamics, stability, and fracture were analyzed in [10].Residual stresses in modern metal structures are induced by various processes such as welding, soldering, casting, and forming. Quantitative assessment of residual stresses is important for predicting the load-bearing capacity and life of structures. In this connection, the development of efficient experimental techniques for determination of residual stresses is of practical interest.Of the well-known residual-stress measurement techniques, hole-drilling strain gauge method [4] has become the most popular. The idea of the method is to remove a small amount of metal by drilling a hole in a specimen with residual stresses. The relieved surface strains can then be measured with a special strain gauge rosette.Holographic interferometry has opened up new opportunities for further perfection the hole-drilling method. The advantages of holographic interferometry are that it is a noncontact procedure and that it allows determining the three components of the displacement vector from fringe patterns over the entire laser-illuminated surface of the specimen. The experimental determination of displacements by holographic interferometry to calculate residual stresses is the subject of the papers [1,[5][6][7][8]12].To determine residual stresses, we need to establish the displacement-stress relationship. One of the ways to do this is to use the Kirsch solution [11] for an infinite plate with a circular hole. The paper [5] was the first to combine the hole-drilling method and holographic interferometry. For blind holes, the authors of [12] proposed to determine the coefficients of the relationship between the displacement components and the surface stresses from a finite-element model of the three-dimensio...
Определены с помощью бесконтактных методов лазерной интерферометрии (электронной ширографии и спекл-интерфе-рометрии) характерные параметры внутреннего коррозионного дефекта в трубе (протяженность в осевом направлении, толщина стенки), которые позволили получить величину прогнозируемого разрушающего давления. Погрешность про-гнозирования разрушающего давления составила δ = 7,6 %. Испытания на разрушение показали, что труба с внутренним поверхностным дефектом круговой формы (d ≈ 27 мм) выдерживает нагрузку, которая составила 89 % разрушающего давления для трубы без дефекта. Библиогр. 12, рис. 8. К л ю ч е в ы е с л о в а : электронная ширография, спекл-интерферометрия, коррозионный дефект трубы, разрушаю-щее давление, характерные параметры коррозионного дефекта, деформированное состояниеПри эксплуатации сосудов давления, а также тру-бопроводных систем тепловых и атомных элек-тростанций, наиболее часто встречающимися повреждениями являются несквозные поверх-ностные дефекты, появление которых в боль-шинстве случаев обусловлено коррозионными повреждениями. На участках контролируемой поверхности коррозионные дефекты имеют мень-шую толщину металла по сравнению с бездефек-тным участком. Влияние утонений, образованных на поверхности цилиндрической оболочки, на ее прочность рассмотрено в работах [1, 2], в кото-рых изучались условия зарождения разрушения, а также была получена эмпирическая формула для прогнозирования величины разрушающего давле-ния цилиндрического сосуда при наличии поверх-ностного дефекта. Вопросам прочности и ресурса трубопроводов с эрозионно-коррозионным изно-сом, трещиноподобными дефектами посвящены работы [3][4][5][6].Выявление внутренних поверхностных дефек-тов в трубах, сосудах давления при их нагруже-нии давлением является сложной и трудоемкой задачей. Перспективными методами диагностики таких конструкций являются бесконтактные ме-тоды лазерной интерферометрии [7,8]. Наиболее интенсивное развитие для диагностики элементов тонкостенных конструкций, изготовленных из ме-таллических и неметаллических материалов, по-лучил метод электронной ширографии [9][10][11].Целью приведенных в работе исследова-ний является выявление коррозионного по-вреждения с последующим определением раз-рушающего давления для трубы с внутренним поверхностным дефектом с использованием данных методов электронной ширографии и спекл-интерферометрии.При неразрушающем контроле качества эле-ментов конструкций используется компактная ширографическая установка, в комплект которой входит одномодовый лазер для освещения поверх-ности исследуемого объекта, ширографический интерферометр, формирующий два сдвинутых от-носительно друг друга изображения, CCD-камера для передачи и записи изображений в компьютер с целью дальнейшей обработки интерференцион-ных полос.При диагностике качества трубчатых элемен-тов конструкций первоочередной задачей являет-ся выявление дефектов, в частности, внутренних поверхностных коррозионных повреждений. Для проведения экспериментальных исследований ис-пользовали стальную трубу с заложенным в цен-тральном сечении в...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.