残余应力的测量方法

如题所述

1.盲孔法残余应力测量

它的原理是在平衡状态下的原始应力场上钻孔 ,以去除一部分具有应力的金属,而使圆 孔附近部分金属内的应力得到松弛,钻孔破坏了原来的应力平衡状态而使应力重新分布,并呈现新 的应力平衡,从而使圆孔附近的金属发生位移或应变,通过高灵敏度的应变仪,测量钻孔后的应变 量,就可以计算原应力场的应力值。
残余应力检测仪主要采用盲孔法进行各种材料和结构的残余应力分析和研究,还可作为在静力强度研究中测量结构及材料任意点变形的应力分析仪器。如果配用相应的传感器,也可以测量力、压力、扭矩、位移和温度等物理量。它以计算机为中央微处理机,采用高精度测量放大器、数据采集和处理器,测量中无需调零,可直接测出残余应力值的大小及方向,实现了残余应力测量的自动化。
2.磁测法残余应力测量
磁测法残余应力检测法主要是通过磁测法来测定铁磁材料在内应力的作用下磁导率发生的变化确定残余应力的大小和方向。众所周知,铁磁材料具有磁畴结构,其磁化方向为易磁化轴向方向,同时具有磁致伸缩性效应,且磁致伸缩系数是各向异性的,在磁场作用下,应力产生磁各向异性。磁导率作为张量与应力张量相似。通过精密传感器和高精度的测量电路,将磁导率变化转变为电信号,输出电流(或电压)值来反映应力值的变化,并通过装有特定残余应力计算机软件的计算机计算,得出残余应力的大小、方向和应力的变化趋势。
3.X射线衍射法残余应力测量
在各种无损测定残余应力的方法之中,X射线衍射法被公认为最可靠和最实用的。它原理成熟,方法完善,经历了七十余年的进程,在国内外广泛应用于机械工程和材料科学,取得了卓著成果。  X-射线应力测定仪是一种简化和实用化的X射线衍射装置,因而它还有一项附加的功能──测定钢中残余奥氏体含量。由于它适用于各种实体工件,而且能够针对同一点以不同的φ角、Ψ角进行测试,以探测织构的影响,这项功能便具备了重要而独特的用途。

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第1个回答  2023-04-08

残余应力主要会造成以下影响:
1、降低结构刚度
2、降低对受压杆件稳定性
3、降低静载强度
4、降低疲劳强度
5、影响工件加工精度和尺寸稳定性
所以必须要严格监控应力状况。

残余应力检测方法可分为有损检测法和无损检测法。

有损检测方法

有损检测的测量原理是通过材料移除过程中 完全或部分释放应力时产生的位移来推断出原始 应力,这类方法依赖于变形量的测量,而变形量是由于材料在移除试样的过程中导致残余应力的释放形成的。

常见的检测手段有切片法、轮廓法、盲孔法、环芯法和深孔法等,其他不常用的还包括切除法、分裂法、曲率法、剥层应变法、开槽法等。有损检测方法会对构件造成一定程度的损伤,通常适用于做小批量的实验。目前常见应用设备如HK21A盲孔法应力测试仪,打孔精度较高,深度表层大概1-2mm之内。

无损检测方法

一般包括X 射线衍射法、中子衍射法、磁性法(磁测法)、涡流检测法、超声法,以及最新的两种:

激发法机械无损应力测试:
HKNDT-A应力检测仪主要应用激发法对各种材料和结构的残余应力进行检测 ,不损害被测对象,不影响被测材料使用性能,可检测钢、铸铁、铝及其合金、铜及其合金、钛合金、镁合金等各种金属合金。

梯度残余应力检测仪:
全自动检测、梯度定制测量及分析系统,采用全自动编程控制钻孔装置,梯度方向自动进给,可以实现微进给深度0.05mm,高精显微定位,更加精准。应力检测精度无限接近真实水平。可以检测钢、铸铁、铝及合金、钛合金、镁合金等各种金属合金,还可以检测塑料、橡胶等复合材料以及岩石、混凝土、玻璃、植物等特殊材料。

第2个回答  2016-05-19
盲孔法,磁测法,X射线法。其中盲孔法是目前最普遍使用的方法,主要的型号有HK21A盲孔法应力检测仪,HK21B盲孔法应力检测仪。X射线应力检测仪比较贵!
第3个回答  2021-01-09

最新一代的x射线衍射仪(Xstress DR45残余应力)交付高质量的数据比以往任何时候都要快。Xstress DR45测量的残余应力超出了实验室设置范围,进入了生产区域。简单用户界面的易用性背后是无缝的效率。

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