ювати напружений стан тіла за результатами магнітних вимірів, поки не розроблений. Тим не менш, на практиці існує необхідність визначення напружено-деформованого стану елементів конструкцій по їх магнітним характеристикам і розробки відповідних методів.
Аналогічні висновки містяться в теоретичній роботі [2], де вивчено вплив деформації зсуву при крученні і накопичуваної при цьому пошкодженості на магнітні характеристики циліндричних зразків.
2. Методи визначення магнітних і деформаційних характеристик
Для проведення експериментів автори статті [2] використовували циліндричні зразки діаметром 5 мм із сталі 45 після гарячої прокатки. Вимірювання магнітних властивостей проводили на установці, що дозволяє знімати магнітні характеристики безпосередньо в процесі навантаження.
Вимірювання магнітних характеристик здійснювали на граничній і приватних петлях магнітного гистерезиса. Всі характеристики вимірювали в залежності від внутрішнього магнітного поля. При вимірах реєстрували максимальну магнітну проникність? max, коерцитивної силу HС (HС), залишкову індукцію Вr (br) для граничної Hmах=60 кА/м і приватних петель магнітного гистерезиса, відповідних максимальної магнітної індукції циклу гістерезису bmax=0.4 Т і 0.1т відповідно.
Ступінь деформації зсуву? при крученні визначали виходячи з гіпотези про відсутність викривлення радіуса в поперечному перерізі зразка в процесі деформації [5], при цьому ступінь деформації зсуву на поверхні зразка буде дорівнює:
? =Tg? ,
де?- Кут нахилу ризики, надрукованій друкарським способом на поверхні зразка, до твірної.
Середню по перерізу зразка ступінь деформації зсуву визначали за формулою [5]:
де R - радіус зразка; - поточний радіус, змінюваний від 0 до R.
Накопичену середню інтегральну ступінь деформації зсуву? сум визначали підсумовуванням отриманих ступенів деформації на попередніх етапах деформування.
В якості характеристики деформаційних дефектів використовували параметр пошкодженості?. Відповідно до феноменологічної теорією руйнування [4] пошкодженість до початку процесу деформації приймається рівною нулю, а до моменту руйнування зразка приймає значення? =1.
Так як напружений стан в процесі деформування не змінюється, то величину пошкодженості визначали за лінійної моделі накопичення пошкодженості Колмогорова [5]:
де? р - ступінь деформації зсуву на момент руйнування.
. Залежності магнітних властивостей від ступеня деформації
На рис. 2-4 представлені залежності магнітних властивостей від ступеня деформації.
З цих малюнків випливає, що використання магнітних характеристик, виміряних в різних магнітних полях, дозволяє оцінювати величину пластичної деформації і ступінь пошкодженості, пов'язаної з накопиченням мікродефектів.
За результатами експериментів авторами статті [2] були отримані аналітичні залежності між магнітними характеристиками і розрахунковою величиною пошкодженості:
Виходячи з графіків, випливає, що зі збільшенням ступеня деформації спостерігається підвищення магнітної жорсткості зразків, тому значення коерцитивної сили, залишкової індукції збільшуються, а магнітної проникності - зменшуються (рис. 2-4).
Магнітна жорсткість - фізична величина, що визначає вплив магнітного поля на рух зарядженої частинки.
Спостережуване явище пов'язане з утрудненням процесів намагнічування і перемагнічування. Це викликано появою в деформується зразку дефектів з більш високими значеннями критичних полів взаємодії доменних меж з дефектами структури металу.
Висновок
З вивченої статті та додаткової літератури випливає, що деформація зсуву при крученні і накопичується при цьому пошкодженість певним чином впливають на магнітні характеристики циліндричних зразків.
З збільшення ступеня деформації зсуву збільшується коерцитивної сила Hc (hc). При збільшенні деформації з?=0 до?=1,2 коерцитивної сила hc 0,1 збільшується на 0,8 кА/м (з 0,5 кА/м до 1,3 кА/м), hс 0,4 збільшується на 0,2 кА/м (з 0,18 кА/м до 0,38 кА/м), Hc збільшується на 0,48 кА/м (з 0,24 кА/м до 0,72 кА/м).
Значення залишкової індукції br0,1 при збільшенні деформації з?=0 до?=0,3 збільшується з 0,041 мА/м до 0,045мА/м, при подальшому збільшенні ступеня деформації до?=1,2 значення br0,1 зменшується приблизно до початкового значення. Значення br0,4 зменшується з 0,2...
