殘余應(yīng)力檢測,殘余應(yīng)力檢測原理

殘余應(yīng)力檢測,殘余應(yīng)力檢測原理簡介

殘余應(yīng)力是指在材料及其制品在加工過程中產(chǎn)生的用以平衡材料或制品內(nèi)部的應(yīng)力。殘余應(yīng)力測試的方法一般可分為兩種：機(jī)械測量法和物理測量法。其中物理測量法有X射線法、磁性法和超聲波法等。

殘余應(yīng)力檢測,殘余應(yīng)力檢測原理分類

根據(jù)產(chǎn)生的原因可分為：

體積應(yīng)力。體積應(yīng)力是由物體受到外部機(jī)械的、熱的或化學(xué)的不均勻作用所形成的，就是均質(zhì)材料也會產(chǎn)生這種應(yīng)力，與宏觀殘余應(yīng)力對應(yīng)。

結(jié)構(gòu)應(yīng)力或亞結(jié)構(gòu)應(yīng)力。與微觀殘余應(yīng)力對應(yīng)。

種殘余應(yīng)力測試的方法就功能上而言，機(jī)械方法是以測試宏觀的殘余應(yīng)力為目的的，而無力方法則是測試宏觀和微觀殘余應(yīng)力的綜合值。所以，相同的材料通過兩種方法所得到的結(jié)果一般也不相同。

殘余應(yīng)力分類
根據(jù)殘余應(yīng)力相互影響范圍的大小可分為：
*類內(nèi)應(yīng)力，又稱宏觀殘余應(yīng)力。，它是由工件不同部分的宏觀變形不均勻性引起的，故其應(yīng)力平衡范圍包括整個工件。例如，將金屬棒施以彎曲載荷，則上邊受拉而伸長，下邊受到壓縮；變形超過彈性極限產(chǎn)生了塑性變形時，則外力去除后被伸長的一邊就存在壓應(yīng)力，短邊為張應(yīng)力。這類殘余應(yīng)力所對應(yīng)的畸變能不大，僅占總儲存能的0.1%左右。
第二類內(nèi)應(yīng)力，又稱微觀殘余應(yīng)力。它是由晶粒或亞晶粒之間的變形不均勻性產(chǎn)生的。其作用范圍與晶粒尺寸相當(dāng)，即在晶粒或亞晶粒之間保持平衡。這種內(nèi)應(yīng)力有時可達(dá)到很大的數(shù)值，甚至可能造成顯微裂紋并導(dǎo)致工件破壞。
第三類內(nèi)應(yīng)力，又稱點(diǎn)陣畸變。其作用范圍是幾十至幾百納米，它是由于工件在塑性變形中形成的大量點(diǎn)陣缺陷（如空位、間隙原子、位錯等）引起的。變形金屬中儲存能的絕大部分（80%~90%）用于形成點(diǎn)陣畸變。這部分能量提高了變形晶體的能量，使之處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，故它有一種使變形金屬重新恢復(fù)到自由焓低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)的自發(fā)趨勢，并導(dǎo)致塑性變形金屬在加熱時的回復(fù)及再結(jié)晶過程。

原理

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，以去除一部分具有應(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(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，也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計算機(jī)為微處理機(jī)，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(shí)現(xiàn)了殘余應(yīng)力測量的自動化。

  殘余應(yīng)力檢測法 原理

盲孔法殘余應(yīng)力檢測法就是在工件的被測部位貼上應(yīng)變花（計），通過在應(yīng)變花（計）中心打一個Φ2mm左右的小盲孔引起殘余應(yīng)力的釋放，同時，由殘余應(yīng)力測試儀將這種釋放量測出并通過計算得出該部位的殘余應(yīng)力大小和方向。