Дата публикации: 02.04.2021
Специалисты Уральского НИИ метрологии — филиала ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» представили два доклада на XXXII Уральской конференции с международным участием «Физические методы неразрушающего контроля (Янусовские чтения)». Конференция прошла в конце марта на площадке Института физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН.
И.о. заведующего лабораторией метрологии измерений массы, силы и линейно-угловых величин Лидия Трибушевская выступила на тему «О перспективах метрологического обеспечения СИ упругой и пластической деформации».
Измерение пластической деформации актуально, например, в химическом машиностроении, атомной промышленности. Для их нужд изготавливаются сосуды и аппараты, чьи узлы и детали должны работать за пределом упругости материалов, из которых они изготовлены. При создании новых образцов таких изделий часто возникает необходимость измерить напряжение материала в тех местах, где подобные расчеты затруднены. Жесткие условия эксплуатации создаваемых изделий предполагают, в том числе, циклическое нагружение, когда уровень деформации материала достигает 3%. Поэтому крайне важно обеспечить численные значения предела выносливости, особенно при применении сплавов с высоким значением предела текучести, а также специальных материалов, чья область упругого деформирования достигает нескольких процентов.
Подходы, применяемые для метрологического обеспечения измерений упругих и пластических деформаций, предъявляют особые требования к характеризации механических свойств каждого образца, для определения которых необходимо использовать неразрушающие методы контроля. В докладе Лидии Трибушевской был рассмотрен вариант определения модуля упругости и его однородности в рабочей зоне образца через применение экстензометров полного поля. Метод позволяет получить данные не только о деформации тела, но и о имеющихся градиентах. Появляется возможность, в том числе, выявить наличие изгибающих и скручивающих моментов. Одна из практических сторон исследования заключается в том, что по полю деформации можно будет восстановить поле механических напряжений в изделии, а значит и определить момент перехода напряжений в материале из зоны упругости в зону текучести и, в конечном счете, предсказать вероятность разрушения изделия.
Научный сотрудник лаборатории менеджмента риска и метрологического обеспечения безопасности технологических систем Илона Матвеева в своем докладе сообщила о разработке не имеющих аналогов в России стандартных образцов механических свойств сталей. Они созданы в целях обеспечения прослеживаемости измерений напряженно-деформированного состояния изделий и объектов. Отличительной особенностью стандартных образцов отмечена аттестация по характеристикам «Напряжение σпц, предел пропорциональности», «Приращение напряжения при приращении относительного удлинения 1 % (модуль упругости) Е». Стандартные образцы механических свойств сталей предназначены для обеспечения единства измерений механических напряжений — испытания в целях утверждения типа средств измерений механических напряжений, использующих метод акустоупругости; поверка и калибровка средств измерений механических напряжений, использующих метод акустоупругости; контроль точности результатов измерений механических напряжений.