残余应力检测仪测试原理及方法

文章来源:新闻资讯

发布时间:2020年11月16日

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残余应力的测量方法可以分为有损检测和无损检测两大类。有损测试方法就是应力释放法,也可以称为机械的方法;无损方法就是物理的方法。

残余应力检测仪测试原理
基于著名的布拉格方程2dsinθ=nλ :即一定波长的X射线照射到晶体材料上,相邻两个原子面衍射时的X射线光程差正好是波长的整数倍。通过测量衍射角变化Δθ从而得到晶格间距变化Δd,根据胡克定律和弹性力学原理,计算出材料的残余应力。(X射线衍射法)
盲孔法测量残余应力的原理如下图所示,假设一个各向同性材料上某一区域内存在一般状态的残余应力场,其最大、最小主应力分别为σ1和σ2,在该区域表面上粘贴一专用应变花,在应变花中心打一小孔,引起孔边应力释放,从而在应变花丝删区域内产生释放应变,根据应变花测量的释放应变就可以计算出残余应力: 下图为盲孔法残余应力测量原理图。

公式中:
ε1、ε2、ε3 — 三个方向释放应变;
σ1、σ2 — 最大、最小主应力;
θ — σ1与1号片参考轴的夹角;
E — 材料弹性模量;
A、B — 两个释放系数。
其中A、B系数与钻孔的孔径、应变花尺寸、孔深有关。

残余应力检测仪测试方法

残余应力的测量方法可以分为有损检测和无损检测两大类。有损测试方法就是应力释放法,也可以称为机械的方法;无损方法就是物理的方法。

机械方法(有损)用得最多的是钻孔法(盲孔法),其次还有针对一定对象的环芯法。物理方法(无损)中用得最多的是X射线衍射法,其他主要物理方法还有中子衍射法、磁性法和超声法。

各种测试方法各有利弊,一般都是取长避短,选择更适合工件的测试方法。Sigmar残余应力检测仪主要是采取盲孔法进行测试,其他方法作为辅助手段。