殘余應(yīng)力檢測(cè)方法

關(guān)于構(gòu)件的剩余應(yīng)力檢測(cè)〔盲孔法檢測(cè)〕一、前言應(yīng)力概念止的條件下，其內(nèi)部仍舊存在并自身保持平衡的應(yīng)力叫做內(nèi)應(yīng)力。依據(jù)德國(guó)學(xué)者馬赫勞赫提出的分類方法，內(nèi)應(yīng)力分為三類：截面保持平衡的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)一個(gè)物體的第Ⅰ類內(nèi)應(yīng)力平衡和內(nèi)力矩平衡被破壞時(shí)，物體會(huì)產(chǎn)生宏觀的尺寸變化。〔一個(gè)晶?；蚓Я?nèi)部的區(qū)域〕的內(nèi)應(yīng)力。第Ⅲ類內(nèi)應(yīng)力是存在于微小范圍〔幾個(gè)原子間距〕的內(nèi)應(yīng)力。一般指的都是第Ⅰ類內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)力作用至導(dǎo)致變形、開裂等早期失效事故。應(yīng)力的產(chǎn)生講，產(chǎn)生剩余應(yīng)力的緣由可以歸結(jié)為：不均勻的塑性變形；不均勻的溫度變化；不均勻的相變應(yīng)力的調(diào)整調(diào)整問題。通常調(diào)整剩余應(yīng)力的方法有：①自然時(shí)效2%～10%，但工件的松弛剛度得到了較大地提高，因而工件的尺寸穩(wěn)定性很好。但由于時(shí)效時(shí)間過長(zhǎng)，一般不承受。②熱時(shí)效500～650℃進(jìn)展較長(zhǎng)時(shí)間的保溫后再緩慢冷卻至室溫。在熱作用下通過原子集中及塑70～80%，但是它有工件材料外表氧化、硬度及機(jī)械性能下降等缺陷。③振動(dòng)時(shí)效振動(dòng)時(shí)效是使工件在激振器所施加的周期性外力作用下產(chǎn)生共振，松弛剩余應(yīng)間短、適用范圍廣、能源消耗少、設(shè)備投資小，操作簡(jiǎn)便，因此振動(dòng)時(shí)效在70年月從興旺國(guó)家引進(jìn)后在國(guó)內(nèi)被大力推廣。④靜態(tài)過載法特別指出，靜態(tài)過載法處理后構(gòu)件中仍舊保持著相當(dāng)大的剩余應(yīng)力。⑤熱沖擊時(shí)效法1970年前后消滅的一種穎的穩(wěn)定工件尺寸精度的時(shí)效工藝法。其實(shí)質(zhì)就材料的屈服極限引起塑性變形，從而使原始剩余應(yīng)力很快松弛并穩(wěn)定化。⑥超聲波時(shí)效法應(yīng)用于船舶、核潛艇、航空航天等對(duì)消退應(yīng)力格外嚴(yán)格的軍事領(lǐng)域。應(yīng)力檢測(cè)方法定性測(cè)試：如振動(dòng)參數(shù)曲線法、尺寸精度穩(wěn)定性法等。①振動(dòng)參數(shù)曲線法JB/T5926-914.1JB/T10375-20236.2A、幅頻特性曲線掃描法性曲線上所表現(xiàn)出的是固有頻率的下降，共振峰的增高、頻帶變窄。B、振幅-時(shí)間曲線監(jiān)測(cè)法幅-頻特性曲線是在振動(dòng)處理的前后進(jìn)展的，且頻率在不斷的轉(zhuǎn)變。有時(shí)為了獲得更好的曲線還需要將激振力調(diào)到最小〔偏心最小的檔級(jí)。承受頻率。②盲孔法因此它已成為應(yīng)用比較廣泛的剩余應(yīng)力測(cè)試方法。③尺寸精度穩(wěn)定法尺寸精度穩(wěn)定法是依據(jù)定期對(duì)構(gòu)件尺寸精度的測(cè)量來實(shí)現(xiàn)的。它包括兩方面內(nèi)統(tǒng)工藝〔熱時(shí)效〕相比，以鑒定振動(dòng)時(shí)效工藝的可行性。二、試驗(yàn)?zāi)康臋z測(cè)工件外表及內(nèi)部的綜合剩余應(yīng)力變化量。率。三、試驗(yàn)原理度，因此它已成為應(yīng)用比較廣泛的方法。〔一〕理論公式的推導(dǎo)的量值。3.6o：σ1σ2о點(diǎn)的剩余主應(yīng)力。在距σrσ1ф。依據(jù)彈性力學(xué)原理可得Pσ′rσ′tσ1和2〔4。aPσ″rσ″t〔5〕在一般狀況下，主應(yīng)力方向是未知的則上式中含有三個(gè)未知數(shù)σ1，σ2和可得三個(gè)方程，即可求出σ1，σ2和Ф來。為了計(jì)算便利，三個(gè)應(yīng)變片之間的ε45ε90在有些狀況下，公式〔12〕將會(huì)有所變化：εo，把Ф=0,σ2=0〔11〕式得3.7，Φ=0Φ=90。則由〔11〕式可得：應(yīng)變與應(yīng)力的比例系數(shù)后，再計(jì)算剩余應(yīng)力，這種方法稱做試驗(yàn)標(biāo)定法?！捕吃囼?yàn)標(biāo)定法應(yīng)力σ，測(cè)出各級(jí)荷載下的應(yīng)變?chǔ)拧?和ε′2。然后取下試件用專用設(shè)備在試件指定部位上?？缀?，再重拉伸，并測(cè)出專孔后的應(yīng)變值ε″1ε″2。正比，即：相當(dāng)于A′B′后代入公式〔12〕中，即可得到主應(yīng)力方向未知的測(cè)點(diǎn)的剩余應(yīng)力σ1σ2Ф的數(shù)值。方向，則有：被測(cè)點(diǎn)鉆一小孔只能使剩余應(yīng)力局部釋放，因此應(yīng)變計(jì)所測(cè)出的釋放應(yīng)變值很h≥2a即可?！踩炽@孔設(shè)備及鉆孔要求對(duì)中便利，鉆孔深度易于掌握，并能適應(yīng)在各種曲面上工作。圖3.10為小孔鉆4X、Y鉆孔?！?〕.鉆孔的技術(shù)要求：502粘貼在測(cè)點(diǎn)位置上，并用膠帶掩蓋好絲柵，防止鐵屑破壞絲柵。②鉆孔時(shí)要保證鉆桿與測(cè)量外表垂直，鉆孔中心偏差應(yīng)掌握在±0.025mm頭鉆孔然后再用銑刀洗孔。Al2O3SiO2精度較高。四、試驗(yàn)步驟1、預(yù)備檢測(cè)器材：靜態(tài)應(yīng)變儀，三根信號(hào)線，一根信號(hào)補(bǔ)償線，打孔裝置，鉆頭、手持式磨光機(jī)，直角應(yīng)變片，瞬間黏合劑〔502406棉球，粗砂皮，精細(xì)砂紙，剪刀，鑷子，電烙鐵，接線端子，穩(wěn)壓電源，數(shù)據(jù)記錄卡，示意圖繪制卡，常用工具箱。2、調(diào)整工件位置及整理現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，保證檢測(cè)試驗(yàn)的精度。36~10打磨，確保外表光滑。5、用乙醇清潔劑清潔測(cè)試點(diǎn)；6、使用瞬間黏合劑粘貼應(yīng)變片并按緊，貼片后在示意圖卡上繪出工件上各點(diǎn)位每個(gè)測(cè)試點(diǎn)分開貼兩個(gè)應(yīng)變片，分兩組檢測(cè)，振前測(cè)試第一組測(cè)試點(diǎn)中的一個(gè)應(yīng)變片，振后測(cè)試其次組〕7、將測(cè)試線輕輕拉起，留神拉斷，使測(cè)試先不與構(gòu)件接觸8、粘貼接線端子〔每點(diǎn)三個(gè)方向〕90°、45°、90°〔每個(gè)角度有兩根測(cè)試線〕10、將剩余的測(cè)試線剪斷11、接數(shù)據(jù)線0°CH1A、B45°CH2A、B90°CH3A、B12、電烙鐵焊接數(shù)據(jù)線0°，45°，90°數(shù)據(jù)線焊于對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，接線端子上〔置焊好〕11，2，3〔單點(diǎn)平衡〕〔須鉆在測(cè)試片中心〕前應(yīng)變值。16、起振，對(duì)被測(cè)工件進(jìn)展振動(dòng)時(shí)效處理。17、處理完畢，再對(duì)各點(diǎn)的其次組