殘余應(yīng)力檢測(cè)儀的原理和測(cè)試方法采用盲孔法

殘余應(yīng)力的測(cè)量方法可以分為有損檢測(cè)和無(wú)損檢測(cè)兩大類。有損測(cè)試方法就是應(yīng)力釋放法，也可以稱為機(jī)械的方法;無(wú)損方法就是物理的方法。

　　原理

　　基于的布拉格方程2dsinθ=nλ :即定波長(zhǎng)的X射線照射到晶體材料上，相鄰兩個(gè)原子面衍射時(shí)的X射線光程差正好是波長(zhǎng)的整數(shù)倍。通過(guò)測(cè)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(xué)原理，計(jì)算出材料的殘余應(yīng)力。(X射線衍射法)

　　盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力的原理如下圖所示，假設(shè)個(gè)各向同性材料上某區(qū)域內(nèi)存在般狀態(tài)的殘余應(yīng)力場(chǎng)，主應(yīng)力分別為σ1和σ2，在該區(qū)域表面上粘貼用應(yīng)變花，在應(yīng)變花中心打小孔，引起孔邊應(yīng)力釋放，從而在應(yīng)變花絲刪區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生釋放應(yīng)變，根據(jù)應(yīng)變花測(cè)量的釋放應(yīng)變就可以計(jì)算出殘余應(yīng)力: 下圖為盲孔法殘余應(yīng)力測(cè)量原理圖。

殘余應(yīng)力檢測(cè)儀的原理和測(cè)試方法

　　公式中:

　　ε1、ε2、ε3 - 三個(gè)方向釋放應(yīng)變;

　　θ - σ1與1號(hào)片參考軸的夾角;

　　E - 材料彈性模量;

　　A、B - 兩個(gè)釋放系數(shù)。

　　其中A、B系數(shù)與鉆孔的孔徑、應(yīng)變花尺寸、孔深有關(guān)。

　　測(cè)試方法

　　機(jī)械方法(有損)目前用得多的是鉆孔法(盲孔法)，其次還有針對(duì)定對(duì)象的環(huán)芯法。物理方法(無(wú)損)中用得多的是X射線衍射法，其他主要物理方法還有中子衍射法、磁性法和聲法。

　　各種測(cè)試方法各有利弊，般都是取長(zhǎng)避短，選擇更適合件的測(cè)試方法。Sigmar殘余應(yīng)力檢測(cè)儀主要是采取盲孔法行測(cè)試,其他方法作為輔助手段。

　　點(diǎn)

　　自動(dòng)殘余應(yīng)力檢測(cè)儀為例，點(diǎn)如下:

　　1.可自動(dòng)切換、分時(shí)測(cè)量3路靜態(tài)應(yīng)變

　　2.彈性模量可設(shè)定，以測(cè)量各種材料的靜態(tài)應(yīng)力

　　3.可消除打孔附加應(yīng)變的影響,自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算、并在液晶屏上顯示、記錄殘余應(yīng)力(σ1、σ2、θ)

　　4.盲孔釋放系數(shù)可自動(dòng)計(jì)算。它不但適用于盲孔法應(yīng)變釋放系數(shù)A、B已知的材料，對(duì)于盲孔法應(yīng)變釋放系數(shù)未知的材料也可通過(guò)相關(guān)的理論公式換算出較為準(zhǔn)確系數(shù)，測(cè)出殘余應(yīng)力。事實(shí)上，大量的被測(cè)材料的A、B是未知的，是不方便或沒(méi)有用試驗(yàn)標(biāo)定的。若不考慮不同材料具有差別很大的A、B，殘余應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果將錯(cuò)誤。由于不同材料的應(yīng)變釋放系數(shù)可能相差非常大，本自動(dòng)殘余應(yīng)力檢測(cè)儀用于A、B未知材料的殘余應(yīng)力測(cè)量非常方便、準(zhǔn)確

　　5.帶USB接口，可用U盤(pán)向外界轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)或送入PC再處理

　　6.可海量?jī)?chǔ)存測(cè)量結(jié)果，并方便地列表、查詢、打印

　　7.內(nèi)嵌打印機(jī)，在線打印結(jié)果，如:主應(yīng)力σ1、σ2及主應(yīng)力方向θ

　　8.應(yīng)變片靈敏度可設(shè)置

　　9.泊松比、釋放系數(shù)等可設(shè)定

　　10.可海量?jī)?chǔ)存測(cè)量結(jié)果，并方便地列表、查詢、打印

　　11.采用5.7″單液晶屏及用人性化機(jī)殼，直觀、方便

　　12.設(shè)備操作界面采用下拉式菜單，各種選項(xiàng)及件的材料參數(shù)的輸入或查詢?yōu)榉奖?/p>