有色院晶體殘余應力檢測 殘余應力檢測機構殘余應力是當物體沒有外部因素作用時，在物體內(nèi)部保持平衡而存在的應力。

凡是沒有外部作用，物體內(nèi)部保持自相平衡的應力，稱為物體的固有應力，或稱為初應力，亦稱為內(nèi)應力。

殘余應力分析儀

其原理是基于**的布拉格方程2dsinθ=nλ :即一定波長的X射線照射到晶體材料上，相鄰兩個原子面衍射時的X射線光程差正好是波長的整數(shù)倍。通過測量衍射角變化Δθ從而得到晶格間距變化Δd，根據(jù)胡克定律和彈性力學原理，計算出材料的殘余應力。

殘余應力分析儀應力方程

根據(jù)彈性力學理論, 在宏觀各向同性晶體材料上角度φ和ψ(見圖1)方向的應變可以用如下方程表述:

應力方程(圖1)

正應力和剪切應力

應力分量σφ和τφ為方向Sφ上正應力和剪切應力:

應力方程含剪切應力的應力方程和曲線

如果在垂直于試樣表面上的平面上有剪應力存在(τ13≠0和/或τ23≠0)，則εφψ與sin2ψ的函數(shù)關系是一個橢圓曲線，在ψ> 0和ψ<0是圖形顯示為"ψ分叉"(見圖3)。如果σ33不等于零, 則sin2ψ斜率與σφ-σ33成正比。在這種情況下，方程(4a)變?yōu)?

應力方程(圖3)

折疊編輯本段測量方法

1.盲孔法殘余應力測量

盲孔法殘余應力測量

它的原理是在平衡狀態(tài)下的原始應力場上鉆孔 ，以去除一部分具有應力的金屬，而使圓 孔附近部分金屬內(nèi)的應力得到松弛，鉆孔破壞了原來的應力平衡狀態(tài)而使應力重新分布，并呈現(xiàn)新 的應力平衡，從而使圓孔附近的金屬發(fā)生位移或應變，通過高靈敏度的應變儀，測量鉆孔后的應變 量，就可以計算原應力場的應力值。

殘余應力檢測儀主要采用盲孔法進行各種材料和結構的殘余應力分析和研究，還可作為在靜力強度研究中測量結構及材料任意點變形的應力分析儀器。如果配用相應的傳感器，也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計算機為中央微處理機，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，可直接測出殘余應力值的大小及方向，實現(xiàn)了殘余應力測量的自動化。

2.磁測法殘余應力測量

磁測法殘余應力檢測法主要是通過磁測法來測定鐵磁材料在內(nèi)應力的作用下磁導率發(fā)生的變化確定殘余應力的大小和方向。眾所周知，鐵磁材料具有磁疇結構，其磁化方向為易磁化軸向方向，同時具有磁致伸縮性效應，且磁致伸縮系數(shù)是各向異性的，在磁場作用下，應力產(chǎn)生磁各向異性。磁導率作為張量與應力張量相似。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?或電壓)值來反映應力值的變化，并通過裝有特定殘余應力計算機軟件的計算機計算，得出殘余應力的大小、方向和應力的變化趨勢。

3.X射線衍射法殘余應力測量

在各種無損測定殘余應力的方法之中，X射線衍射法被公認為可靠和實用的。它原理成熟，方法完善，經(jīng)歷了七十余年的進程，在國內(nèi)外廣泛應用于機械工程和材料科學，取得了卓著成果。

X-射線應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,以探測織構的影響，這項功能便具備了重要而獨特的用途。