最新残余应力检测
压痕法残余应力测试
压痕法残余应力测试一、什么是压痕法残余应力测试？压痕法残余应力测试是一种非破坏性的材料力学测试方法，用于测量材料表面的残余应力。
该方法通过在材料表面制作一个微小的凸起，然后测量凸起周围的表面形变来计算出该区域的残余应力。
这种测试方法可以用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
二、压痕法残余应力测试原理1. 原理概述压痕法残余应力测试是通过对材料表面进行微小的变形来测量其残余应力。
当在材料表面施加一定大小的载荷时，会形成一个微小的凸起。
这个凸起周围会产生一定程度的塑性变形，从而导致该区域内存在着残余应力。
2. 测试步骤压痕法残余应力测试主要分为以下几个步骤：（1）选择适当的载荷和工具尖头；（2）将工具尖头放置在待测材料表面上，并施加一定大小的载荷；（3）卸载载荷并移除工具尖头；（4）测量凸起周围的表面形变，并根据形变计算出残余应力。
三、压痕法残余应力测试的应用1. 应用领域压痕法残余应力测试可以用于各种材料的残余应力测量，特别是对于那些难以进行传统拉伸或压缩测试的材料，如薄膜、涂层等。
该测试方法在金属、陶瓷、塑料等行业中得到广泛应用。
2. 应用案例（1）汽车工业：在汽车发动机活塞环上使用该方法来检测其表面的残余应力，以确保其正常工作并延长使用寿命。
（2）航空航天工业：在航空航天部件上使用该方法来检测其表面的残余应力，以确保其安全可靠。
（3）电子行业：在电子元器件上使用该方法来检测其表面的残余应力，以确保其性能和可靠性。
四、压痕法残余应力测试的优点和局限性1. 优点（1）非破坏性：与传统拉伸或压缩测试相比，压痕法残余应力测试不会对材料造成破坏。
（2）简便易行：该测试方法只需要一些简单的工具和设备就可以完成，不需要复杂的仪器和设备。
（3）适用范围广：该方法适用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
2. 局限性（1）精度受限：由于测量的是表面残余应力，因此该测试方法的精度受到表面形貌和材料性质的影响。
（2）局部性强：由于测量的是一个小区域内的残余应力，因此该测试方法不能反映整个材料内部的应力分布情况。
残余应力的测试标准
残余应力的测试标准残余应力是指在物体内部或表面存在的一种应力状态，它是在物体内部或表面上由于加工、焊接、热处理等工艺过程中产生的应力。
残余应力的存在会对材料的性能和使用寿命产生一定的影响，因此对残余应力进行测试是非常重要的。
下面将介绍残余应力的测试标准及相关内容。
1. 测试方法。
残余应力的测试方法有很多种，常见的包括X射线衍射法、光栅法、中子衍射法、电子衍射法等。
其中，X射线衍射法是应用最为广泛的一种方法。
通过X射线衍射仪器可以测定材料内部的应力状态，得到残余应力的大小和分布情况。
2. 测试标准。
在进行残余应力测试时，需要遵循一定的测试标准，以保证测试结果的准确性和可靠性。
国际上常用的残余应力测试标准有ASTM E837-13、ISO 2360:2003、GB/T 2970-2016等。
这些标准对于测试方法、设备精度、样品制备、测试程序、数据处理等方面都有详细的规定，使用者可以根据实际情况选择合适的标准进行测试。
3. 测试样品。
在进行残余应力测试时，选择合适的测试样品对于测试结果的准确性至关重要。
通常情况下，可以选择金属材料、焊接接头、热处理件等作为测试样品。
对于不同材料和工艺的测试样品，需要根据标准要求进行制备和处理，以保证测试的有效性。
4. 测试结果。
残余应力测试的结果通常以应力大小和分布图形式呈现。
通过对测试结果的分析，可以了解材料内部或表面的应力状态，为进一步的工艺改进和材料设计提供参考依据。
同时，测试结果也可以用于评估材料的质量和可靠性，对于产品的使用和维护具有重要意义。
5. 应用领域。
残余应力测试在航空航天、汽车制造、电子设备、建筑结构等领域都有着广泛的应用。
通过对材料残余应力的测试，可以有效地预防材料的疲劳破坏、断裂和变形，提高产品的使用寿命和安全性，对于保障工程质量和产品质量具有重要意义。
6. 结语。
残余应力的测试标准对于保证测试结果的准确性和可靠性至关重要。
通过遵循相关的测试标准和方法，可以得到准确的残余应力测试结果，为材料的设计和工艺改进提供科学依据。
pc残余应力检测标准
PC残余应力检测标准一、钻孔应变释放法钻孔应变释放法是一种通过在混凝土中钻孔，然后测量钻孔周围的应变变化来推算残余应力的方法。
该方法主要适用于测量较浅的表面应力，同时要求钻孔周围无其他干扰因素。
该方法的优点是设备简单、操作方便，但精度相对较低，且对结构会造成一定损伤。
二、全释放应变法全释放应变法是一种通过在混凝土表面粘贴应变片，然后测量应变片的应变变化来推算残余应力的方法。
该方法适用于测量较深层的应力，但精度受多种因素影响，如应变片的粘贴质量、温度变化等。
该方法的优点是能够测量深层应力，且对结构无损伤，但操作较为繁琐，需要专业人员操作。
三、电磁检测方法电磁检测方法是一种利用电磁感应原理来测量混凝土中钢筋应力的方法。
该方法通过在混凝土表面发射电磁波，然后接收反射回来的电磁波，通过分析反射波的相位和振幅等信息来推算钢筋的应力。
该方法适用于测量钢筋的应力，但精度受多种因素影响，如钢筋的位置、混凝土的密度等。
该方法的优点是不需要在混凝土中钻孔或粘贴应变片，对结构无损伤，但需要专业人员操作。
四、X射线衍射方法X射线衍射方法是一种利用X射线在混凝土中衍射产生的布拉格衍射峰来推算残余应力的方法。
该方法适用于测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但精度受多种因素影响，如混凝土的成分、密度等。
该方法的优点是能够测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但需要使用昂贵的设备，且操作需要专业人员。
五、中子衍射方法中子衍射方法是一种利用中子在混凝土中衍射产生的布拉格衍射峰来推算残余应力的方法。
该方法适用于测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但精度受多种因素影响，如混凝土的成分、密度等。
该方法的优点是能够测量混凝土中的各种矿物相的残余应力，但需要使用昂贵的设备，且操作需要专业人员。
六、超声临界折射纵波检测方法超声临界折射纵波检测方法是利用超声波在混凝土中传播的物理特性，通过对超声波传播速度、振幅、频率等参数的测量和分析，推算混凝土内部的残余应力。
残余应力无损检测方法
残余应力无损检测方法嘿，你知道不？残余应力那可是个大问题呢！无损检测方法就像个超级侦探，能在不破坏材料的情况下找出残余应力。
那咱就说说这神奇的无损检测方法吧！首先，X 射线衍射法就超厉害。
把材料放在那，X 射线一照，就像医生给病人拍片子似的，能看出材料内部的残余应力分布。
步骤嘛，就是调整好设备，让X 射线准确地照射到材料上，然后分析反射回来的X 射线信号。
这多牛啊！注意事项呢，可得小心操作设备，别让X 射线伤着自己。
那安全性咋样？放心吧，只要按规定操作，那是妥妥的安全。
稳定性也没得说，每次检测结果都挺靠谱。
这种方法适合检测各种金属材料，优势就是准确、快速。
比如说在航空航天领域，那飞机零件的残余应力检测可离不开它。
检测得准，飞机飞得才安心嘛！再说说超声检测法。
这就像用超声波给材料做体检。
把探头放在材料上，超声波在材料里传播，通过分析超声波的变化就能知道残余应力的情况。
步骤简单，放好探头，启动设备就行。
注意别把探头弄坏了。
安全性那是杠杠的，超声波又不会伤人。
稳定性也不错，检测结果比较稳定。
这种方法应用场景可广了，汽车制造、机械加工都能用。
优势就是方便、快捷，可以在生产线上直接检测。
这不就像有个随时待命的小助手嘛！还有磁测法呢！就像用魔法探测材料的残余应力。
通过测量材料的磁性变化来判断残余应力。
步骤不难，把仪器靠近材料就行。
注意别让磁场干扰其他设备。
安全性好得很，没啥危险。
稳定性也还行。
在钢结构检测中很管用。
优势就是可以快速检测大面积的材料。
哇塞，这多厉害！总之，残余应力无损检测方法那是超级棒！各种方法都有自己的优势和应用场景。
在实际生产中，根据不同的需求选择合适的方法，就能让我们的产品更安全、更可靠。
这难道不是超赞的事情吗？咱可一定要重视残余应力检测，让我们的生活更美好！。
检测材料热残余应力的方法
检测材料热残余应力的方法
检测材料热残余应力的常用方法包括：
1. X射线衍射法：利用X射线衍射分析材料的晶体结构，通过测量材料中晶体面倾斜的角度来求解残余应力。
2. 中子衍射法：类似于X射线衍射法，但是使用中子束代替X射线束，中子衍射对不同类型的材料有更好的适应性。
3. 应变计法：使用应变计来测量材料中的变形情况，通过比较材料的实际变形与理论变形，可以推断出材料的残余应力。
4. 激光干涉法：利用激光干涉仪测量材料表面的形变情况，通过分析形变的干涉条纹来计算残余应力。
5. 非破坏性测量法：利用超声波、磁性、电阻等非破坏性手段测量材料的物理性质，从而推导出残余应力。
6. 数值模拟方法：利用有限元法等数值模拟方法，建立材料的数值模型，并模拟热加工等过程中发生的应力分布，从而计算出材料的残余应力。
这些方法在不同情况下有各自的优缺点，选择合适的方法需要考虑实际应用要求、测量精度、材料类型等因素。
关于构件的残余应力检测(盲孔法检测)
关于构件的残余应力检测（盲孔法检测）一、前言（1）应力概念通常讲，一个物体，在没有外力和外力矩作用、温度达到平衡、相变已经终止的条件下，其内部仍然存在并自身保持平衡的应力叫做内应力。
按照德国学者马赫劳赫提出的分类方法，内应力分为三类：第Ⅰ类内应力是存在于材料的较大区域（很多晶粒）内，并在整个物体各个截面保持平衡的内应力。
当一个物体的第Ⅰ类内应力平衡和内力矩平衡被破坏时，物体会产生宏观的尺寸变化。
第Ⅱ类内应力是存在于较小范围（一个晶粒或晶粒内部的区域）的内应力。
第Ⅲ类内应力是存在于极小范围（几个原子间距）的内应力。
在工程上通常所说的残余应力就是第Ⅰ类内应力。
到目前为止，第Ⅰ类内应力的测量技术最为完善，它们对材料性能和构件质量的影响也研究得最为透彻。
除了这样的分类方法以外，工程界也习惯于按产生残余应力的工艺过程来归类和命名，例如铸造应力、焊接应力、热处理应力、磨削应力、喷丸应力等等，而且一般指的都是第Ⅰ类内应力。
（2）应力作用机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重要的影响。
适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力，从而延长零件和构件使用寿命的因素；而不适当的残余应力则会降低疲劳强度，产生应力腐蚀，失去尺寸精度，甚至导致变形、开裂等早期失效事故。
（3）应力的产生在机械制造中，各种工艺过程往往都会产生残余应力。
但是，如果从本质上讲，产生残余应力的原因可以归结为：1.不均匀的塑性变形；2.不均匀的温度变化；3.不均匀的相变（4）应力的调整针对工件的具体服役条件，采取一定的工艺措施，消除或降低对其使用性能不利的残余拉应力，有时还可以引入有益的残余压应力分布，这就是残余应力的调整问题。
通常调整残余应力的方法有：①自然时效把构件置于室外，经气候、温度的反复变化，在反复温度应力作用下，使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。
一般认为，经过一年自然时效的工件，残余应力仅下降2%～10%，但工件的松弛刚度得到了较大地提高，因而工件的尺寸稳定性很好。
残余应力检测方法
残余应力检测方法残余应力是指在物体内部或表面上存在的一种内部应力状态。
残余应力的存在对材料的性能和使用寿命都有很大的影响，因此对残余应力的检测和分析显得尤为重要。
下面将介绍几种常用的残余应力检测方法。
首先，X射线衍射方法是一种常用的残余应力检测方法。
通过对材料表面或内部进行X射线照射，然后观察X射线的衍射图样，可以得到材料的晶格参数，从而计算出残余应力的大小和方向。
这种方法具有非破坏性、快速、准确的特点，因此在工程实践中得到了广泛的应用。
其次，光弹法也是一种常见的残余应力检测方法。
通过在材料表面或内部施加一定的载荷，观察材料的形变情况，再结合材料的弹性参数，可以计算出残余应力的大小和分布情况。
这种方法适用于各种材料，尤其对于复杂形状和大尺寸的工件也有很好的适用性。
此外，声发射方法也可以用于残余应力的检测。
当材料内部存在应力时，会引起微裂纹的扩展和移动，产生声波信号。
通过对这些声波信号的监测和分析，可以得到材料内部残余应力的信息。
这种方法对于复杂结构和高温环境下的残余应力检测具有独特的优势。
最后，磁性方法也是一种常用的残余应力检测方法。
当材料内部存在应力时，会对材料的磁性产生影响，通过对磁性信号的监测和分析，可以得到材料内部残余应力的信息。
这种方法适用性广泛，可以用于各种金属材料的残余应力检测。
总的来说，残余应力的检测对材料的质量控制和工程结构的安全性具有重要意义。
以上介绍的几种方法都具有各自的特点和适用范围，可以根据具体的情况选择合适的方法进行残余应力的检测和分析。
希望以上内容对残余应力检测方法有所帮助。
sic晶片的残余应力检测方法
sic晶片的残余应力检测方法
对于碳化硅（SiC）晶片的残余应力检测，主要有以下几种方法：
1.光弹性法：这种方法基于晶体在外加应力作用下的双折射现象，通过检测偏振光偏振方向的变化，来计算材料中的残余应力。
与其他残余应力测量方法相比，光弹性法具有检测速度快、精度高、分辨率高、可重复性好等显著优势。
2.X射线衍射法：这是一种广泛应用于材料应力分析的非破坏性测试方法，可以测量材料中晶体的结晶度、晶胞参数、晶格畸变以及残余应力等信息。
3.Imura方法：这是一种用于测量材料残余应力和应力状态的试样旋转法。
它利用X射线衍射技术产生的X射线衍射图谱来完成测量，计算出材料的残余应力分量和应力状态。
其主要优点在于实时反求解，同时其测量结果可靠，而且准确性高。
但它的缺点在于试样旋转范围有限，这就需要更大的样品尺寸。
这些方法都可以用来检测SiC晶片的残余应力，具体使用哪种方法需要根据实际情况和需求来决定。
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周上祺等利用X射线在铍中穿透深度大这一特点,
提出了适合于测定铍材内部三维残余应力的X射线断 层扫描法。
今后这一领域的研究工作仍将十分艰巨。如 Taylor级数法中展开式取至二次项甚至三次项的数学 处理方法;Laplace法能否采用单一X射线源按侧倾法通 过改变方位角获取深度信息用以计算应力分布;断层 扫描法测定铍材残余应力的计算模型、实验装置及其 在低原子序数材料领域内的推广;以及能否将X射线结 构深度分布的分析方法移植到残余应力分布的分析中 来等。
残余应力检测
一.研究的意义 二.几种常见的检测方 法
三.检测原理 四.优缺点分析 五.研究现状及前景
研究的意义
各种机械构件在制造过程中(如铸造、锻压、焊接、 热处理等)都将引起残余应力。
在工作温度、工作介质及残余应力的共同作用下, 构件的抗疲劳强度、抗脆断能力、抗应力腐蚀开裂及 形状尺寸的稳定性都将大大下降。同时，在材料表面 积聚的残余应力会使材料表面形成表面裂纹或者近表 面裂纹，这种隐藏在材料和构件近表面的缺陷往往是 导致断裂的起点，更具隐蔽性和危险性。
它具体特点如下:1. 穿透深度极浅，一般只能测试 深度在10μm左右的应力(表面应力)。 2.可进行点应力
研究，被测面直径可小到1~2mm。3.测量的仅仅 是弹性应变而不包含塑性Байду номын сангаас变。4.精度较高。5.要 求设备比较复杂,仅适用于结晶材料,且对测试表面 的要求也比较高。
三、超声波法
它具有如下特点：1.超声波具有光波一样良好 的方向性，可以实行定向发射。 2.对于大多数介 质而言，超声波的穿透能力较强。 3.能测定实际 构件的表面应力和内部应力。 4.超声测量仪器方 便携带到室外或现场使用。5.超声法在测量应力 时，需要做标定试验。6.超声波法测定的结果要 受到材料性能，工件形状和组织结构的影响，测 量的灵敏度较低。7.对表层或内部应力急剧变化
纵观国内外的发展,其趋势可归纳如下：1)检测技 术的计算机化和自动化；2)精确测量时间差。超声波 的声弹效应是一种弱效应,应力引起的声速变化很小。 因此,精确测量时间变化量很关键。3)声弹性力学、超 声波传播机理的基础理论研究。4)研究对象、应用领 域的拓展与渗透。
四、扫描电子声显微镜(SEAM)
三、超声波法
当没有应力作用时超声波在各向同性的弹性体内 传播速度与有应力作用时传播速度不同,因此可利用 超声波波速与应力之间的关系来测量残余应力。
实验证明：声速随应力的变化呈较理想的线性关 系。利用超声波进行应力测量是依据声弹性效应，即 应变引起的超声波速度的变化。按照声弹性理论，只 要变形处在材料的弹性范围之内，速度与应力即呈线 性变化。
下面重点介绍无损检测法。
检测原理
一、磁弹性法
利用磁致伸缩效应来测定应力, 当应力变化时, 由 于物体的伸缩引起磁路中磁通的变化,这样就会引起 检测线圈中的电流变化,由此变化可以测出应力的变 化。
二、X射线衍射法
其最基本的思路是,认为一定应力状态引起的晶 格应变和按弹性理论求出的宏观应变是一致的。而晶 格应变可以通过布拉格方程由X射线衍射技术测出,这 样就可以从测得的晶格应变来推知宏观应力。具体有 三种方法：1. sin2ψ法 2. Taylor级数展开法3. Laplace
三、超声波法
1967年,CrecraftD I发表了利用超声波测量工件应
力和残余应力的文章,描述了超声波的双折射现象与 在
进行光弹应变分析中观测到的光双折射现象类似。该 方法用于测量各向同性介质中的应力效果良好。Bach F和Askegard V研究了双轴应力场中声波的应用,以及 双轴和三轴应力场中应力与超声波速度间相互关系的 一般表达式。
在检测设备方面，俄罗斯动力诊断公司 研制了 TSC 系列磁记忆检测仪；值得一提的 是，最近英国能源和石油公司研制了新一代
国相关部门也研制了一些智能型的磁性应力检测仪， 并成功应用于工程实际中。
磁检测残余应力目前还存在许多理论和技术问题
需要解决。主要包括三方面：1）该方法理论上只能 确定平面问题两个主应力方向和二者之差，如何精确 得到两个主应力值是需要解决的问题；2）该方法理 论上只能解决平面问题，如何精确得到三向主应力值 是今后要解决的问题；3）相应的智能测试设备及后 续分析软件的研发。
因此分析残余应力的产生机理、探究有效的残余 应力检测方法对改善零件中残余应力状况具有非常重 大的意义。
几种常见的检测方法
残余应力的检测技术始于20世纪30年代 ,发展至 今共形成了数十种检测方法。
残余应力的检测方法可分为有损检测法和无损检 测法。有损检测法主要有盲孔法、环芯法和云纹干涉 法等。无损检测法主要包括磁弹性法、X射线衍射法、 超声波法和扫描电子声显微镜等。
由于从电子声信号的产生到接受是一个复杂的物 理过程,关于残余应力分布对电子声信号作用的机理 及其理论模型正在进一步的探讨之中。
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结束语
谢谢大家聆听！！！
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四、扫描电子声显微镜(SEAM)
SEAM技术基于热波成像原理,利用热波在试样中 的传播对材料热学或热弹性质的微小变化进行成像。
优缺点分析
一、磁弹性法
它的最大特点是测量速度快, 非接触测量, 适合现 场, 但测试结果受很多因素影响, 可靠性和精度差, 量 值标定困难,对材质较敏感, 且仅能用于铁磁材料。磁 性法都是需要外部激励磁场来工作, 因此带来了磁化 不均匀, 设备笨重, 消耗能源, 剩磁和磁污染等问题。 二、X射线衍射法
四、扫描电子声显微镜(SEAM)
它的穿透能力较强,可用于测定表面残余应力技 术;分层成像能力独特,更揭示了残余应力-深度分布状 况,使测定残余应力三维分布成为可能。
研究现状及前景
一、磁弹性法
在研究方面，ngman早在上世纪 80 年代已利用该方法测量火车车轮的残余应力； 张卫民等开展了 45#钢拉伸磁测实验，所得 结果与 X 射线测量结果进行了比较，并试图 从微观变形机理上解释应力集中和微损伤处 磁记忆信号的特征及其产生的原因。