残余应力检测方法
残余应力检测

残余应力检测方法主要包括盲孔法、磁测法和X射线法
盲孔法残余应力检测
盲孔法残余应力检测法就是在工件的被测部位贴上应变花(计),通过在应变花(计)中心打一个Φ2mm左右的小盲孔引起残余应力的释放,同时,由残余应力测试仪将这种释放量测出并通过计算得出该部位的残余应力大小和方向。
盲孔法残余应力检测的步骤如下:1、在工件上选定残余应力测量点,一般是选择工件上残余应力值最大的点或工件在使用过程中承力最大的点;2、将被测点表面打磨到粗糙度Ra0.8左右;3、用炳酮或酒精将打磨面清洗干净;4、用快凝胶将应变花(计)粘贴在被测点;5、快凝胶凝固后,将应变计上的应变片的引线与残余应力检测仪的测量线通过接线端子连接起来;6、将残余应力检测仪修正调零;7、用专用装置在应变花(计)中心打一个Φ2mm、深约2.5mm的盲孔;8、打完孔15分钟后,用检测仪测量打孔后释放的应变量,同时自动计算出残余应力值的大小和应力方向。
磁测法残余应力检测
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。
本仪器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。
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。
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!。
金属残余应力检测方法

金属残余应力检测方法
嘿,你问金属残余应力检测方法啊?那咱就来唠唠。
一种方法呢是盲孔法。
这就像是在金属上打个小孔,然后看看它的反应。
先在金属上钻个小小的孔,接着用专门的仪器去测量这个孔周围的变形情况。
通过这些变形的数据呢,就能算出金属里面的残余应力啦。
就好像你在一个气球上扎个小孔,看看气球会怎么变化一样。
还有一种是X射线衍射法。
这就有点高科技啦。
用X射线去照金属,就像给金属拍个特别的照片。
X射线照到金属上会产生一些特殊的图案,通过分析这些图案,就能知道金属里面的残余应力有多大。
就像你看天上的云,能猜出天气怎么样,看这个图案就能知道残余应力的情况。
再有一种是磁测法。
金属有磁性嘛,残余应力会影响金属的磁性。
用专门的仪器去测量金属的磁性变化,就能推断出残余应力的大小。
就像你感觉一个人的心情好不好,可以从他说话的语气里听出来一样,从磁性变化能知道残余应力。
另外呢,还有超声波法。
用超声波去探测金属,超声波在金属里传播的速度和方向会受到残余应力的影响。
通过测
量这些变化,也能算出残余应力。
就像你在一个房间里喊一声,听声音的回声就能知道房间的大小和形状,听超声波的变化就能知道残余应力。
比如说我有个朋友在工厂里工作,他们就经常用盲孔法来检测金属零件的残余应力。
他们先小心地在零件上钻个小孔,然后用仪器仔细测量,确保零件的质量没问题。
要是发现残余应力太大,就会采取措施来处理,让零件更安全可靠。
所以啊,这些金属残余应力检测方法都有自己的特点和用处,能帮助我们更好地了解金属的情况。
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。
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存在的应力状态,它是在外力作用后消失的应力,通常是由于材料的加工、组装或使用过程中产生的。
残余应力的存在会对材料的性能产生影响,因此需要对其进行检测和分析。
下面将介绍几种常见的残余应力检测方法。
首先,非破坏性残余应力检测方法是一种常用的检测手段。
这种方法不会对被检测物体造成破坏,可以实现对材料内部残余应力的测量。
常见的非破坏性检测方法包括X射线衍射法、中子衍射法、超声波法等。
这些方法可以通过测量材料的衍射图样或超声波的传播速度来间接获取残余应力的信息,具有操作简便、效率高的特点。
其次,破坏性残余应力检测方法是另一种常见的检测手段。
这种方法需要对被检测物体进行破坏性处理,通过测量材料的残余应力释放来获取残余应力的信息。
常见的破坏性检测方法包括切割法、钻孔法、环切法等。
这些方法可以通过测量材料在切割或钻孔后的变形情况来间接获取残余应力的信息,具有直接观测残余应力释放的优势。
另外,应变法也是一种常用的残余应力检测方法。
这种方法通过测量材料的应变变化来获取残余应力的信息。
常见的应变法包括全场光学法、电阻应变片法、应变片法等。
这些方法可以通过测量材料在受力后的应变情况来间接获取残余应力的信息,具有高灵敏度、高精度的特点。
总的来说,残余应力的检测对于材料的质量控制和工程应用具有重要意义。
不同的检测方法各有特点,可以根据具体情况选择合适的方法进行应用。
在进行残余应力检测时,需要注意操作规范,确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的残余应力检测方法对您有所帮助。
残余应力检测标准

残余应力检测标准一、检测方法标准残余应力检测方法通常采用X射线衍射法和超声波法。
其中,X 射线衍射法是最常用的一种,其原理是利用X射线衍射图谱对材料内部的残余应力进行测定。
超声波法则是利用超声波在材料中的传播速度和方向变化来测定材料内部的残余应力。
在检测过程中,需要根据实际情况选择合适的检测方法,并遵循相应的操作规范和技术要求。
二、检测仪器标准残余应力检测仪器应符合国家有关标准和行业标准的要求,具备高精度、高稳定性和高可靠性的特点。
仪器的各项技术指标应经过法定计量部门的标定和校准,并取得相应的合格证书。
此外,仪器还应具备安全保护装置和防护设施,以确保检测过程的安全性和可靠性。
三、检测程序标准残余应力检测程序包括以下步骤:1. 试样制备:按照相关规定和标准制备试样,并确保试样的表面平整、光洁度和尺寸精度符合要求。
2. 仪器校准:对检测仪器进行校准,以确保其各项技术指标符合要求。
3. 试样安装:将试样安装在检测设备上,并确保安装位置和方向的正确性。
4. 数据采集:按照规定的操作程序和技术要求进行数据采集,包括X 射线衍射图谱或超声波传播速度和方向等。
5. 数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,包括数据转换、拟合和计算等,以得出试样内部的残余应力分布和大小。
6. 报告编制:根据处理后的数据编制检测报告,包括试样残余应力分布图、数据统计表和结论等。
四、检测报告标准残余应力检测报告应包括以下内容:1. 试样信息:包括试样的名称、材质、尺寸和制备方法等。
2. 检测方法:说明所采用的残余应力检测方法及其原理和操作流程。
3. 仪器信息:包括检测仪器的型号、生产厂家和标定证书等。
4. 检测结果:包括试样内部的残余应力分布和大小等数据,以及相应的图表和统计表。
5. 结论评价:对试样的残余应力状况进行评价,指出可能存在的问题和改进建议。
6. 其他相关信息:如检测人员的资格证书、检测时间和地点等。
五、检测人员要求从事残余应力检测的人员应具备相关专业知识和技能,熟悉检测仪器的使用和维护方法,能够正确操作检测设备和处理数据。
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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。
但由于时效时间过长,一般不采用。
②热时效热时效是传统的时效方法,利用热处理中的退火技术,将工件加热到500~650℃进行较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。
在热作用下通过原子扩散及塑性变形使内应力消除。
从理论上讲采用热时效,只要退火温度和时间适宜,应力可以完全消除。
但在实际生产中通常可以消除残余应力的70~80%,但是它有工件材料表面氧化、硬度及机械性能下降等缺陷。
③振动时效振动时效是使工件在激振器所施加的周期性外力作用下产生共振,松弛残余应力,获得尺寸精度稳定性。
也就是在机械的作用下,使构件产生局部的塑性变形,从而使残余应力得到释放,以达到降低和调整残余应力的目的。
其特点是处理时间短、适用范围广、能源消耗少、设备投资小,操作简便,因此振动时效在70年代从发达国家引进后在国内被大力推广。
④静态过载法静态过载法是以静力或静力矩的形式,暂时加载于构件上,并在这种载荷下保持一段时间,从而使零件尺寸精度获得稳定的时效方法。
用于焊接件时需要将载荷加大到使原来应力与附加应力之和接近于材料的屈服极限,才能消除残余应力。
静态过载法的精度稳定性效果,取决于附加应力的大小及应力下保持时间。
特别指出,静态过载法处理后构件中仍然保持着相当大的残余应力。
⑤热冲击时效法1970年前后出现的一种新颖的稳定工件尺寸精度的时效工艺法。
其实质就是将工件进行快速加热,使加热过程中造成的热应力正好与残余应力叠加,超过材料的屈服极限引起塑性变形,从而使原始残余应力很快松弛并稳定化。
⑥超声波时效法超声波时效法首先在前苏联诞生,并在发达国家得到推广,该方法起先主要应用于船舶、核潜艇、航空航天等对消除应力非常严格的军事领域。
(5)应力检测方法检测振动时效的效果实际上就是检验工件中残余应力是否得以消除和均化,目前对残余应力的测试方法总的分为两大类。
一类是定量测量:如盲孔法、X射线法、磁测法、喷砂打孔法、切割法、套环法等;另一类是定性测试:如振动参数曲线法、尺寸精度稳定性法等。
①振动参数曲线法一项振动时效工艺是否成功,起最后的检测方法应是残余应力的变化率和尺寸精度保持性的测试。
但在振动处理过程中采用上述两种参数是不可能的,它需要长时间和复杂的测试过程。
通常在实际生产应用的控制过程中往往采用振动时效前后幅频特性参数曲线和振幅时间参数曲线测试法,并按JB/T5926-91标准中第4.1条款或JB/T10375-2002标准中的第6.2条款验收来实现。
A、幅频特性曲线扫描法在振动处理过程中随着残余应力的下降,构件的内阻尼减小,所以在幅频特性曲线上所表现出的是固有频率的下降,共振峰的增高、频带变窄。
B、振幅-时间曲线监测法幅-频特性曲线是在振动处理的前后进行的,且频率在不断的改变。
有时为了获得更好的曲线还需要将激振力调到最小(偏心最小的档级)。
采用频率不变的同时画出振幅随时间变化的曲线。
这种方法既可以通过振幅的变化来控制振动处理的有效时间,又可通过振幅的变化量来检测残余应力的变化情况。
②盲孔法应用较为广泛的残余应力测试方法是钻盲孔法。
就是在被测点上钻一小孔,使被测点的应力得到部分或全部释放,并由事先贴在小孔周围的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算出残余应力来。
这种方法具有较好的精度,因此它已成为应用比较广泛的残余应力测试方法。
③尺寸精度稳定法尺寸精度稳定法是根据定期对构件尺寸精度的测量来实现的。
它包括两方面内容:一方面是观测构件尺寸精度随时间而发生的变化量,与热时效或精度允差相比较;另一方面是要观察构件在静、动载荷作用后的尺寸精度变化量,同样与传统工艺(热时效)相比,以鉴定振动时效工艺的可行性。
二、实验目的(1)检测工件表面及内部的综合残余应力变化量。
(2)检测工件在接受某种时效处理前后的残余应力变化量,以运算其应力消除率。
三、实验原理目前在焊接件和铸件上应用的较多的残余应力测量方法是盲孔法,盲孔法就是在工件上钻一小通孔或不通孔,使被测点的应力得到释放,并由事先贴在孔周位的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算出残余应力来。
钻孔的直径和深度都不大,不会影响被测构件的正常使用。
并且这种方法具有较高的精度,因此它已成为应用比较广泛的方法。
(一)理论公式的推导当残余应力沿厚度方向的分布比较均匀时,可采用一次钻孔法测量残余应力的量值。
用图3.6表示被测点o附近的应力状态:σ1和σ2为о点的残余主应力。
在距被测点半径为r的Р点处,σr和σt分别表示钻孔释放径向应力和切向应力。
并且σr和σ1的夹角为ф。
根据弹性力学原理可得P点的原有残余应力σ′r和σ′t与残余主应力σ1和σ2的关系如式(4)。
钻孔法测残余应力时,要在被测点о处钻一半径为a的小孔以释放应力。
由弹性力学可知,钻孔后P点处的应力σ″r和σ″t分别为式(5)在一般情况下,主应力方向是未知的则上式中含有三个未知数σ1,σ2和Ф。
如果在与主应力成任意角的Ф1,Ф2,Ф3三个方向上贴应变片,由上式可得三个方程,即可求出σ1,σ2和Ф来。
为了计算方便,三个应变片之间的夹角采用标准角度,如Ф,Ф+45°,Ф+90°,这样测得的三个应变分别为ε0,ε45和ε90即:在有些情况下,公式(12)将会有所变化:1.如果被测点的残余应力是单向应力状态,只要在应力方向上贴一应变片,钻孔后即可测出应变εo,把Ф=0, σ2=0代入(11)式得2.如果残余应力σ1和σ2的方向已知,则可沿两个主应力方向贴一应变片,如图3.7所示,Φ=0和Φ=90。
则由(11)式可得:公式(12)是通过弹性力学理论推倒而来的,式中的A、B值是通过计算得到的。
因此上述方法被称做理论公式法。
还有一种方法就是通过在拉伸试件上标定释放应变与应力的比例系数后,再计算残余应力,这种方法称做实验标定法。
(二)实验标定法如图3.9所示,在距孔心r处贴片。
为消除边缘效应的影响,取宽度b大于a的4-5倍的试件。
在材料试验机上将没有钻孔的试件逐级加载,计算出试件的应力σ,测出各级荷载下的应变ε′1和ε′2。
然后取下试件用专用设备在试件指定部位上专孔后,再重新拉伸,并测出专孔后的应变值ε″1和ε″2。
将两种情况下同一级荷栽产生的应变差求出后可见,钻孔前后的应变差与应力成正比,即:(21)式与(13)式具有完全相同的形式,它说明标定法得到的A′,B′相当于理论公式中的A,B。
因此只要通过标定法测得A′和B′后代入公式(12)中,即可得到主应力方向未知的测点的残余应力σ1和σ2及其夹角Ф的数值。
当构件中的残余应力沿厚度分布不均匀时,可采用分层钻孔法求得各深度的残余应力。
其方法是:等深度地逐层钻孔测定每次的应力释放量。
如果已知主应力的方向,则有:被测点钻一小孔只能使残余应力局部释放,因此应变计所测出的释放应变值很小,必须采用高精度的应变计。
为了不断提高测量精度,还必须十分注意产生误差的各种因素,其中最主要的是钻孔设备的精度和钻孔技术,还有应变测试误差。
一般来说钻孔深度 h≥2a 即可。
(三)钻孔设备及钻孔要求(1).钻孔设备的结构应该简单,便于携带,易于固定在构件上,同时要求对中方便,钻孔深度易于控制,并能适应在各种曲面上工作。
图3.10为小孔钻的结构图,这种钻具能较好地实现上述要求,借助4个可调节X、Y方向的位置和上、下位置,以保持钻孔垂直于工件表面,用万向节与可调速手电钻连接施行钻孔。
(2).钻孔的技术要求:①被测表面的处理要符合应变测量的技术要求,直角应变片应用502胶水准确地粘贴在测点位置上,并用胶带覆盖好丝栅,防止铁屑破坏丝栅。
②钻孔时要保证钻杆与测量表面垂直,钻孔中心偏差应控制在±0.025 mm以内。
③钻孔时要稳,机座不能抖动。
钻孔速度要低,钻孔速度快易导致应变片的温度漂移,孔周切削应变增大使测量不稳定。
为消除切削应变的影响,可先采用小钻头钻孔然后再用铣刀洗孔。
如果无法使用小孔钻,可以使用喷沙打孔法打一盲孔,喷沙打孔的方法就是利用压缩空气带动Al2O3或SiO2粉末,通过回转的喷嘴对准应变花中心打孔标志,喷吹表面而得一盲孔。
这种方法实际上是一种磨削过程,其产生的热量由气流冷却,加之切削量很小,因此打孔时引起的附加应力较小,喷沙打孔法的测量精度较高。
四、实验步骤1、准备检测器材:静态应变仪,三根信号线,一根信号补偿线,打孔装置,钻头、手持式磨光机,直角应变片,瞬间黏合剂(502或406),乙醇清洁剂,棉球,粗砂皮,精细砂纸,剪刀,镊子,电烙铁,接线端子,稳压电源,数据记录卡,示意图绘制卡,常用工具箱。
2、调整工件位置及整理现场环境,保证检测试验的精度。
3、选择应力测试点,一般选6~10个点。