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检测残余应力的技术方法
2024-09-12 09:06:20

  残余应力是在没有外部载荷作用下存在于材料或结构内部的自平衡应力。这些应力通常由于材料加工过程中的不均匀变形(如焊接、铸造、锻造、热处理等)、材料相变、温度梯度等因素引起。检测残余应力对于评估材料性能、预测结构寿命以及确保部件的安全性至关重要。

  以下是一些常见的用于检测残余应力的技术方法:

  X射线衍射法(XRD)

  这是测量表面及近表面层残余应力最常用的方法之一。通过测量材料晶格常数的变化来确定应力状态。
 

  切片法(Slitting Method):

  将试样切成两半或更小的部分,然后通过测量切割后的变形来推断原始的残余应力分布。

  磁弹性效应法(Magnetic Barkhausen Noise, MBN):

  利用材料磁化过程中产生的巴克豪森噪声与材料内应力之间的关系来间接测量残余应力。

  中子衍射法(ND):

  中子衍射可以提供较深的探测深度,并且能够测量三维应力状态。这种方法适用于研究厚件和复杂几何形状的部件。

  激光散射法(Laser Scattering):

  使用激光作为激发源,通过分析散射光的频移来测定残余应力。这种方法是非接触式的,适用于对表面敏感的场合。

  孔钻法(Drilled-Hole Method):

  在样品上钻一个小孔,释放部分应力,然后通过测量孔周围的应变变化来计算原来的残余应力。