Способ определения капиллярной постоянной материала по форме поверхности сварного шва

Способ определения капиллярной постоянной материала по форме поверхности сварного шва, включающий измерение геометрических характеристик поперечного сечения поверхности сварного шва и сравнение их с численным решением уравнений равновесия, отличающийся тем, что измерение значений координат точек линий профиля поперечных сечений поверхности сварного шва, выполненного в любом пространственном положении, выполняют без механического разрушения сварного шва, а значение капиллярной постоянной вычисляют как среднее арифметическое во всех измеренных поперечных сечениях сварного шва по системе уравнений:
,
a
k
где  - среднее значение капиллярной постоянной сварного шва;
w
w
w,
N=L/dL+1 - количество измеренных сечений сварного шва с шагом измерения dL большим или равным 0,1 мм;
w
L - длина сварного шва;
j - номер измеренного поперечного сечения сварного шва;
a
k(j)
j
- значение капиллярной постоянной сварного шва в j-м сечении, при котором несовпадение точек линии профиля поперечного сечения поверхности сварного шва и точек расчетной линии профиля поперечного сечения межфазной поверхности, полученной из уравнения равновесия межфазной поверхности, находящейся под действием сил межфазного натяжения и сил тяжести, соответствует минимальному значению критерия F для j-го сечения, вычисленному по формуле
,
где M - количество точек измерений в каждом сечении;
i - номер точки в сечении;
- координата i-й точки в j-м сечении фактически измеренного профиля поверхности сварного шва;
i,j
Z - координата i-й точки в j-м сечении профиля, полученного в результате численного решения уравнения равновесия межфазной поверхности, находящейся в любом пространственном положении под действием сил поверхностного натяжения и сил тяжести, при дополнительных условиях закрепления левой и правой границ выпуклости сварного шва и постоянства площади сечения наплавленного металла внутри выпуклости сварного шва.
Уравнение равновесия и дополнительные условия для каждого сечения образуют интегрально-дифференциальную систему уравнений следующего вида:
0≤l≤L
,
где L - длина кривой профиля выпуклости, определяемая в процессе решения системы уравнений;
l - расстояние от начальной точки кривой профиля выпуклости до текущей расчетной точки, измеренное вдоль кривой профиля выпуклости;
τ - угол между касательной к кривой профиля выпуклости и линией горизонта в текущей расчетной точке;
dl - шаг дифференцирования вдоль кривой профиля выпуклости;
dλ - шаг интегрирования вдоль кривой профиля выпуклости;
δ - заданный угол продольного наклона сварного шва;
φ - заданный угол поперечного наклона сварного шва;
(x,Ζ) - координаты текущей расчетной точки в прямоугольной декартовой системе координат, привязанной к плоскости сечения выпуклости сварного шва: начало координат - в крайней левой точке выпуклости, ось x - вдоль поверхности основного металла, ось Ζ - перпендикулярно поверхности металла;
0
к - кривизна профиля выпуклости в начальной точке, определяемая в процессе решения системы;
e - заданная ширина выпуклости сварного шва;
0
S - заданная площадь сечения наплавленного металла в выпуклости сварного шва.