滾動接觸疲勞在航空、汽車、軌道交通、裝備制造等諸多工業(yè)域均為重要研究對象。研究表明滾動接觸疲勞是導(dǎo)致大部分機械零件在周變載荷下失效的主要因素之。近年來，我國的軌道交通事業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇，研究滾動接觸疲勞損傷問題，并提出有效的預(yù)防措施具有愈發(fā)巨大的經(jīng)濟意義與科學(xué)價值。

   研究表明滾動接觸零件表面下的三維應(yīng)力分布情況是影響滾動接觸疲勞壽命的主要因素，因此三維應(yīng)力的測量對于滾動接觸疲勞研究至關(guān)重要。近幾年，日本Pulstec公司推出了型號為μ-X360系列的基于全二維面探測技術(shù)的新代X射線殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備，該設(shè)備經(jīng)推出，便受到廣大學(xué)者青睞。該設(shè)備采用cosα方法進行殘余應(yīng)力擬合，相比于傳統(tǒng)的sin²Ψ方法，具有如下技術(shù)色^[1]：

（1） 該類型殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備在測試過程中無需改變?nèi)肷浣?/strong>，因此設(shè)備的尺寸得以縮小，方便移動；

（2） 該類型殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備用到了德拜環(huán)整個圓周的數(shù)據(jù)，可以在更短的時間內(nèi)獲得更的應(yīng)力評估；

（3） 該類型殘余應(yīng)力分析儀可采用Sasaki-Hirose方法進行三維應(yīng)力分析，且進行三維應(yīng)力分析時所用時間比D?lle-Hauk方法和X射線積分方法都要更短；

（4） 從德拜環(huán)中心角度的衍射強度可得出馬氏體晶粒的取向信息;

   目前已經(jīng)有越來越多的同行家和學(xué)者開始對該設(shè)備和方法開始感興趣。尤其，基于cosα方法的殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備因為移動方便，使得對滾動接觸疲勞進行原位評估成為可能。Takumi Fujita等人的工作表明^[2]：基于德拜環(huán)的應(yīng)力分析儀跟傳統(tǒng)的X射線衍射應(yīng)力分析儀相比，可快速獲得疲勞、斷裂準(zhǔn)則、裂紋萌生以及滾動接觸次表面安定限等信息；而且，該系統(tǒng)不僅可以用來研究滾動接觸疲勞機理還可對滾動接觸疲勞的演變程度進行定量評估。Takumi Fujita等人發(fā)表的文章中，關(guān)于三維應(yīng)力測量及德拜環(huán)測量所采用的設(shè)備就是日本Pulstec公司制造的型號為μ-X360的X射線殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備。

日本Pulstec公司推出的型號μ-X360s殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備外觀圖片：

【參考文獻】

1. A method of X-Ray Microbeam Measurement of Local Stress and Its Application to Fatigue Crack Growth Problems, J. Soc. Mater. Sci. Japan. Vol.27,No.294,1978,pp.251-256(in Japanese).

2. Evaluation of Rolling Contact Fatigue Using X-Ray Diffraction Ring, Materials Performance and Characterization, Vol.5,,2016,pp23-37.

【產(chǎn)品詳情】

1. 便攜式X射線殘余應(yīng)力分析儀μ-X360s

2. 新代超快高精度便攜式X射線殘余應(yīng)力分析儀μ-X360n