残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。 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、超声法以及压痕应变法。
残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。 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、超声法以及压痕应变法。 残余应力的检测国内外均已开展多年,其测定方法可分为机械测定法和物理测定法。机械测定法测定时须将局部分离或分割使应力释放,这就要对工件造成一定损伤甚至破坏,典型的有切槽法和钻孔法,这方面技术成熟,理论完善。其中尤以小直径盲孔法因对工件损伤较小、测量较可靠,已成为现场实测的一种标准试验方法(见ASTM E837-99)。
物理测定法主要有射线法、磁性法、超声波法,以及国内首创的压痕应变法(GB/T 24179-2009),均属于无损检测方法。射线法理论完善,但因有射线伤害和仅能测定
表面应力使其应用受到很大限制;磁性法为根据
铁磁体磁饱和过程中应力与
磁化曲线之间的变化关系进行测定,在一定范围内适用;压痕应变法采用
电阻应变片作为测量用
敏感元件,在
应变花中心部位采用冲击加载制造压痕以代替钻孔,通过
应变仪记录压痕区外弹性区应变增量的变化,从而获得对应于
残余应力大小的真实弹性应变,求出残余应力的大小。从已有工程应用结果看,这类方法既有
应力释放法的优点,测试设备相对简单,测试结果准确可靠,又有物性法的优点,被测件表面无明显损伤(压痕直径约1.2mm,深度0.2mm),属于无损应力检测方法。综合各方面的资料,本公司开展残余应力检测方面的研究主要以压痕法、小直径盲孔法、
X射线衍射法为主。
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。
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。
3、可消除打孔附加应变的影响,自动检测、精确计算、并在液晶屏上显示、记录
残余应力(σ1、σ2、θ)
4、
盲孔释放系数可自动计算。它不但适用于盲孔法应变释放系数A、B已知的材料,对于盲孔法应变释放系数未知的材料也可通过相关的理论公式换算出较为准确系数,测出残余应力。事实上,大量的被测材料的A、B是未知的,是不方便或没有用试验标定的。若不考虑不同材料具有差别很大的A、B,残余应力的计算结果将完全错误。由于不同材料的应变释放系数可能相差非常大,本全自动
残余应力检测仪用于A、B未知材料的
残余应力测量非常方便、准确
19、适用
应变片阻值:120Ω±2%、350Ω±2%、1000Ω±2%
20、不仅可以克服应变片处的温差影响,更可克服
应变仪处的温差影响,也可适用于温差较大、气温极为恶劣的环境