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殘余應(yīng)力測量方法介紹

閱讀:3384      發(fā)布時間:2022-8-10
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殘余應(yīng)力的測試方法很多,按其對于被測構(gòu)件是否具有破壞性而言,可分為有損側(cè)試法與無損測試法等兩大類。鉆孔法、取條法、切槽法、剝層法等都屬于有損測試法。這種測試方法的基本原理是將欲測構(gòu)件,利用機械加工的方法(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,這種測試方法又稱為機械側(cè)試法或應(yīng)力釋放法。
殘余應(yīng)力測量方法
1.盲孔法殘余應(yīng)力測量
它的原理是在平衡狀態(tài)下的原始應(yīng)力場上鉆孔 ,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,通過高靈敏度的應(yīng)變儀,測量鉆孔后的應(yīng)變 量,就可以計算原應(yīng)力場的應(yīng)力值。
殘余應(yīng)力檢測儀主要采用盲孔法進行各種材料和結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力分析和研究,還可作為在靜力強度研究中測量結(jié)構(gòu)及材料任意點變形的應(yīng)力分析儀器。如果配用相應(yīng)的傳感器,也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計算機為中心微處理機,采用高精度測量放大器、數(shù)據(jù)采集和處理器,測量中無需調(diào)零,可直接測出殘余應(yīng)力值的大小及方向,實現(xiàn)了殘余應(yīng)力測量的自動化。
2.X射線衍射法殘余應(yīng)力測量
在各種無損測定殘余應(yīng)力的方法之中,X射線衍射法被認為可靠和實用的。它原理成熟,方法完善,經(jīng)歷了七十余年的進程,在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于機械工程和材料科學?! ?br/>X-射線應(yīng)力測定儀是一種簡化和實用化的X射線衍射裝置,因而它還有一項附加的功能──測定鋼中殘余奧氏體含量。由于它適用于各種實體工件,而且能夠針對同一點以不同的φ角、Ψ角進行測試,以探測織構(gòu)的影響,這項功能便具備了重要用途。
3.磁測法殘余應(yīng)力測量
磁測法殘余應(yīng)力檢測法主要是通過磁測法來測定鐵磁材料在內(nèi)應(yīng)力的作用下磁導率發(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),其磁化方向為易磁化軸向方向,同時具有磁致伸縮性效應(yīng),且磁致伸縮系數(shù)是各向異性的,在磁場作用下,應(yīng)力產(chǎn)生磁各向異性。磁導率作為張量與應(yīng)力張量相似。通過精密傳感器和高精度的測量電路,將磁導率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,輸出電流(或電壓)值來反映?yīng)力值的變化,并通過裝有特定殘余應(yīng)力計算機軟件的計算機計算,得出殘余應(yīng)力的大小、方向和應(yīng)力的變化趨勢。


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