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殘余應(yīng)力測(cè)量方法介紹

閱讀:3379      發(fā)布時(shí)間:2022-8-10
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殘余應(yīng)力的測(cè)試方法很多,按其對(duì)于被測(cè)構(gòu)件是否具有破壞性而言,可分為有損側(cè)試法與無(wú)損測(cè)試法等兩大類。鉆孔法、取條法、切槽法、剝層法等都屬于有損測(cè)試法。這種測(cè)試方法的基本原理是將欲測(cè)構(gòu)件,利用機(jī)械加工的方法(如鉆孔等),使其因釋放部分應(yīng)力而產(chǎn)生相應(yīng)的位移與應(yīng)變,盆測(cè)這些位移或應(yīng)變.經(jīng)換算,得知構(gòu)件加工處原有的應(yīng)力。因此,這種測(cè)試方法又稱為機(jī)械側(cè)試法或應(yīng)力釋放法。
殘余應(yīng)力測(cè)量方法
1.盲孔法殘余應(yīng)力測(cè)量
它的原理是在平衡狀態(tài)下的原始應(yīng)力場(chǎng)上鉆孔 ,以減少一部分具有應(yīng)力的金屬,而使圓 孔附近部分金屬內(nèi)的應(yīng)力得到松弛,鉆孔破壞了原來(lái)的應(yīng)力平衡狀態(tài)而使應(yīng)力重新分布,并呈現(xiàn)新 的應(yīng)力平衡,從而使圓孔附近的金屬發(fā)生位移或應(yīng)變,通過(guò)高靈敏度的應(yīng)變儀,測(cè)量鉆孔后的應(yīng)變 量,就可以計(jì)算原應(yīng)力場(chǎng)的應(yīng)力值。
殘余應(yīng)力檢測(cè)儀主要采用盲孔法進(jìn)行各種材料和結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力分析和研究,還可作為在靜力強(qiáng)度研究中測(cè)量結(jié)構(gòu)及材料任意點(diǎn)變形的應(yīng)力分析儀器。如果配用相應(yīng)的傳感器,也可以測(cè)量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計(jì)算機(jī)為中心微處理機(jī),采用高精度測(cè)量放大器、數(shù)據(jù)采集和處理器,測(cè)量中無(wú)需調(diào)零,可直接測(cè)出殘余應(yīng)力值的大小及方向,實(shí)現(xiàn)了殘余應(yīng)力測(cè)量的自動(dòng)化。
2.X射線衍射法殘余應(yīng)力測(cè)量
在各種無(wú)損測(cè)定殘余應(yīng)力的方法之中,X射線衍射法被認(rèn)為可靠和實(shí)用的。它原理成熟,方法完善,經(jīng)歷了七十余年的進(jìn)程,在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程和材料科學(xué)。  
X-射線應(yīng)力測(cè)定儀是一種簡(jiǎn)化和實(shí)用化的X射線衍射裝置,因而它還有一項(xiàng)附加的功能──測(cè)定鋼中殘余奧氏體含量。由于它適用于各種實(shí)體工件,而且能夠針對(duì)同一點(diǎn)以不同的φ角、Ψ角進(jìn)行測(cè)試,以探測(cè)織構(gòu)的影響,這項(xiàng)功能便具備了重要用途。
3.磁測(cè)法殘余應(yīng)力測(cè)量
磁測(cè)法殘余應(yīng)力檢測(cè)法主要是通過(guò)磁測(cè)法來(lái)測(cè)定鐵磁材料在內(nèi)應(yīng)力的作用下磁導(dǎo)率發(fā)生的變化確定殘余應(yīng)力的大小和方向。鐵磁材料具有磁疇結(jié)構(gòu),其磁化方向?yàn)橐状呕S向方向,同時(shí)具有磁致伸縮性效應(yīng),且磁致伸縮系數(shù)是各向異性的,在磁場(chǎng)作用下,應(yīng)力產(chǎn)生磁各向異性。磁導(dǎo)率作為張量與應(yīng)力張量相似。通過(guò)精密傳感器和高精度的測(cè)量電路,將磁導(dǎo)率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),輸出電流(或電壓)值來(lái)反映應(yīng)力值的變化,并通過(guò)裝有特定殘余應(yīng)力計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算機(jī)計(jì)算,得出殘余應(yīng)力的大小、方向和應(yīng)力的變化趨勢(shì)。


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