滾動(dòng)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(duì)象。研究表明滾動(dòng)接觸疲勞是導(dǎo)致大部分機(jī)械零件在周變載荷下失效的主要因素之。近年來(lái)，我國(guó)的軌道交通事業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，研究滾動(dòng)接觸疲勞損傷問(wèn)題，并提出有效的預(yù)防措施具有愈發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)意義與科學(xué)價(jià)值。

   研究表明滾動(dòng)接觸零件表面下的三維應(yīng)力分布情況是影響滾動(dòng)接觸疲勞壽命的主要因素，因此三維應(yīng)力的測(cè)量對(duì)于滾動(dòng)接觸疲勞研究至關(guān)重要。近幾年，日本Pulstec公司推出了型號(hào)為μ-X360系列的基于全二維面探測(cè)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(jìn)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(cè)試過(guò)程中無(wú)需改變?nèi)肷浣?/strong>，因此設(shè)備的尺寸得以縮小，方便移動(dòng)；

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

（3） 該類型殘余應(yīng)力分析儀可采用Sasaki-Hirose方法進(jìn)行三維應(yīng)力分析，且進(jìn)行三維應(yīng)力分析時(shí)所用時(shí)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(qiáng)度可得出馬氏體晶粒的取向信息;

   目前已經(jīng)有越來(lái)越多的同行家和學(xué)者開(kāi)始對(duì)該設(shè)備和方法開(kāi)始感興趣。尤其，基于cosα方法的殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備因?yàn)橐苿?dòng)方便，使得對(duì)滾動(dòng)接觸疲勞進(jìn)行原位評(píng)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(dòng)接觸次表面安定限等信息；而且，該系統(tǒng)不僅可以用來(lái)研究滾動(dòng)接觸疲勞機(jī)理還可對(duì)滾動(dòng)接觸疲勞的演變程度進(jìn)行定量評(píng)估。Takumi Fujita等人發(fā)表的文章中，關(guān)于三維應(yīng)力測(cè)量及德拜環(huán)測(cè)量所采用的設(shè)備就是日本Pulstec公司制造的型號(hào)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(hào)μ-X360s殘余應(yīng)力分析儀設(shè)備外觀圖片：

【參考文獻(xiàn)】

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