最新残余应力检测
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。
残余应力的测试标准
残余应力的测试标准残余应力是指在物体内部或表面存在的一种应力状态,它是在物体内部或表面上由于加工、焊接、热处理等工艺过程中产生的应力。
残余应力的存在会对材料的性能和使用寿命产生一定的影响,因此对残余应力进行测试是非常重要的。
下面将介绍残余应力的测试标准及相关内容。
1. 测试方法。
残余应力的测试方法有很多种,常见的包括X射线衍射法、光栅法、中子衍射法、电子衍射法等。
其中,X射线衍射法是应用最为广泛的一种方法。
通过X射线衍射仪器可以测定材料内部的应力状态,得到残余应力的大小和分布情况。
2. 测试标准。
在进行残余应力测试时,需要遵循一定的测试标准,以保证测试结果的准确性和可靠性。
国际上常用的残余应力测试标准有ASTM E837-13、ISO 2360:2003、GB/T 2970-2016等。
这些标准对于测试方法、设备精度、样品制备、测试程序、数据处理等方面都有详细的规定,使用者可以根据实际情况选择合适的标准进行测试。
3. 测试样品。
在进行残余应力测试时,选择合适的测试样品对于测试结果的准确性至关重要。
通常情况下,可以选择金属材料、焊接接头、热处理件等作为测试样品。
对于不同材料和工艺的测试样品,需要根据标准要求进行制备和处理,以保证测试的有效性。
4. 测试结果。
残余应力测试的结果通常以应力大小和分布图形式呈现。
通过对测试结果的分析,可以了解材料内部或表面的应力状态,为进一步的工艺改进和材料设计提供参考依据。
同时,测试结果也可以用于评估材料的质量和可靠性,对于产品的使用和维护具有重要意义。
5. 应用领域。
残余应力测试在航空航天、汽车制造、电子设备、建筑结构等领域都有着广泛的应用。
通过对材料残余应力的测试,可以有效地预防材料的疲劳破坏、断裂和变形,提高产品的使用寿命和安全性,对于保障工程质量和产品质量具有重要意义。
6. 结语。
残余应力的测试标准对于保证测试结果的准确性和可靠性至关重要。
通过遵循相关的测试标准和方法,可以得到准确的残余应力测试结果,为材料的设计和工艺改进提供科学依据。
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!。
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。
关于构件的残余应力检测(盲孔法检测)
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。
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上存在的一种内部应力状态。
残余应力的存在对材料的性能和使用寿命都有很大的影响,因此对残余应力的检测和分析显得尤为重要。
下面将介绍几种常用的残余应力检测方法。
首先,X射线衍射方法是一种常用的残余应力检测方法。
通过对材料表面或内部进行X射线照射,然后观察X射线的衍射图样,可以得到材料的晶格参数,从而计算出残余应力的大小和方向。
这种方法具有非破坏性、快速、准确的特点,因此在工程实践中得到了广泛的应用。
其次,光弹法也是一种常见的残余应力检测方法。
通过在材料表面或内部施加一定的载荷,观察材料的形变情况,再结合材料的弹性参数,可以计算出残余应力的大小和分布情况。
这种方法适用于各种材料,尤其对于复杂形状和大尺寸的工件也有很好的适用性。
此外,声发射方法也可以用于残余应力的检测。
当材料内部存在应力时,会引起微裂纹的扩展和移动,产生声波信号。
通过对这些声波信号的监测和分析,可以得到材料内部残余应力的信息。
这种方法对于复杂结构和高温环境下的残余应力检测具有独特的优势。
最后,磁性方法也是一种常用的残余应力检测方法。
当材料内部存在应力时,会对材料的磁性产生影响,通过对磁性信号的监测和分析,可以得到材料内部残余应力的信息。
这种方法适用性广泛,可以用于各种金属材料的残余应力检测。
总的来说,残余应力的检测对材料的质量控制和工程结构的安全性具有重要意义。
以上介绍的几种方法都具有各自的特点和适用范围,可以根据具体的情况选择合适的方法进行残余应力的检测和分析。
希望以上内容对残余应力检测方法有所帮助。
sic晶片的残余应力检测方法
sic晶片的残余应力检测方法
对于碳化硅(SiC)晶片的残余应力检测,主要有以下几种方法:
1.光弹性法:这种方法基于晶体在外加应力作用下的双折射现象,通过检测偏振光偏振方向的变化,来计算材料中的残余应力。
与其他残余应力测量方法相比,光弹性法具有检测速度快、精度高、分辨率高、可重复性好等显著优势。
2.X射线衍射法:这是一种广泛应用于材料应力分析的非破坏性测试方法,可以测量材料中晶体的结晶度、晶胞参数、晶格畸变以及残余应力等信息。
3.Imura方法:这是一种用于测量材料残余应力和应力状态的试样旋转法。
它利用X射线衍射技术产生的X射线衍射图谱来完成测量,计算出材料的残余应力分量和应力状态。
其主要优点在于实时反求解,同时其测量结果可靠,而且准确性高。
但它的缺点在于试样旋转范围有限,这就需要更大的样品尺寸。
这些方法都可以用来检测SiC晶片的残余应力,具体使用哪种方法需要根据实际情况和需求来决定。
测试残余应力的方法
测试残余应力的方法
1. X射线衍射,这是一种常用的方法,通过测量材料中晶格的微小变化来确定残余应力的存在和大小。
X射线衍射技术可以提供非常精确的残余应力测量。
2. 中子衍射,类似于X射线衍射,中子衍射也可以用于测量材料中的残余应力。
中子衍射对于一些特定类型的材料有其独特的优势,例如对于氢含量较高的材料。
3. 光学方法,包括全息干涉法和光栅法等,这些方法利用光的干涉原理来测量材料中的残余应力。
4. 荧光法,通过在材料表面施加荧光材料,并观察其发光的变化来测量残余应力。
5. 超声波法,利用超声波在材料中传播的速度和衰减来推断材料中的残余应力。
6. 磁性方法,包括磁滞回线测量和磁致伸缩测量等,这些方法利用材料中的磁性特性来推断残余应力。
综合利用以上方法,可以全面、多角度地测量材料中的残余应力,从而更好地了解材料的性能和行为。
这些方法在工程、材料科学和制造业等领域都有广泛的应用。
x射线法测残余应力试验方案
x射线法测残余应力试验方案一、试验目的。
咱们为啥要做这个X射线法测残余应力的试验呢?简单来说,就是想知道那些经过加工或者处理后的材料里面还藏着多少“内部压力”。
这残余应力可重要啦,如果控制不好,可能会让材料在使用过程中突然出问题,就像一颗隐藏的小炸弹一样。
所以咱们得把这个残余应力给找出来,好好研究研究。
二、试验材料和设备。
1. 试验材料。
咱们得先找一些有代表性的材料来做试验。
比如说,金属材料可以选铝合金或者钢材,这两种材料在工业上可常见啦,就像大街上到处能看到的汽车和大楼里的钢梁,很多都是用它们做的。
如果想再丰富一点,也可以加上一些陶瓷材料或者复合材料。
这些材料各有各的特点,残余应力的情况肯定也不一样,这样咱们的试验结果就更全面啦。
2. 试验设备。
X射线应力分析仪:这可是咱们的主角,它就像一个超级侦探,可以用X射线把材料内部的应力情况给侦查出来。
要找一台精度高、稳定性好的分析仪,就像找一个厉害的侦探一样重要。
样品夹具:这个夹具的作用就是把咱们的样品稳稳地固定住,让X射线可以准确地对它进行检测。
夹具的设计要根据样品的形状和大小来,就像给每个样品定制一个专属的小椅子一样。
计算机:它和X射线应力分析仪是好搭档,用来记录和分析检测到的数据。
计算机就像一个聪明的小秘书,把分析仪发现的各种信息都整理得井井有条。
三、试验样品准备。
1. 样品尺寸和形状。
对于金属材料的样品,咱们可以把它们加工成小方块或者小圆柱的形状。
尺寸的话,边长或者直径大概在10 20毫米左右就挺合适的,厚度可以是5 10毫米。
这样的尺寸既方便操作,又能保证X射线检测的准确性。
要是陶瓷材料或者复合材料,形状可以更灵活一点。
比如陶瓷可以做成薄片的形状,复合材料可以根据它原本的结构特点,截取合适大小的块状样品。
2. 样品加工和处理。
在加工样品的时候,可一定要小心哦。
尽量采用精密的加工方法,减少加工过程中引入新的残余应力。
比如说用数控加工中心来加工金属样品,这样可以精确地控制加工的参数,就像一个细心的工匠在雕琢一件艺术品一样。
残余应力及检测方法
残余应力及检测方法一、残余应力简介及检测方法对比众所周知,工件在制造过程中,会受到各种因素的作用与影响。
当这些因素消失之后,若构件所受到的作用与影响不能完全消失,则会有部分作用与影响残留在构件内,这种残留的作用与影响,称作残余应力。
残余应力对工件有着很大的伤害,会使工件发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂。
针对这一问题,在现在的科技环境下,产生了几种检测应力的方法,这几种方法都存在各自的优缺点,对比图如下:现阶段行业内主要使用以下几种方法检测残余应力:(1)盲孔法盲孔法的优点在于有较好精度,而缺点也比较明显,即检测过程中需要损坏材料的结构。
(2)X射线衍射法X射线衍射法经过了市场的检验,优点是技术较为成熟且稳定,缺点是检测仪器比较笨重,操作耗时且伴随着辐射。
(3)超声波应力检测法超声波应力检测法的优点在于操作简便、快速、不损伤材料,也不会对检测人员造成伤害。
而它的缺点就在于这是一项新的技术,虽然经过多家大型实验室的测验,但是市场检验度还不够高。
综合来看,超声波应力检测技术具有很大的现场适用性,下文对该技术进行详细介绍。
二、超声波应力检测技术1、超声波应力测试仪近些年国内超声波应力检测技术的研究进展较快,下图展示为我公司自主研发的一台超声波应力测试设备及配套软件,它是一款工业级高精度超声波应力测量设备,通过软件实现信号的激发和采集,根据声弹性理论进行残余应力的计算,可无损测定被测对象积聚的应力。
超声波应力测试设备(采集模块)超声波应力测试信号处理系统(显示操作模块)该设备符合国标GB/T 32073-2015《无损检测残余应力超声临界折射纵波检测方法》的要求,具备频率设置、滤波、超声激励、残余应力值计算等基本功能。
以下为该设备具有的优势和特点:•可同时测量应力、声时、壁厚、声速,实时显示超声波形,具有一定探伤功能;•配备高频数据采集卡,对上万次测量结果进行算法优化,测量结果更准确;•集成了温度传感器,通过温度补偿消除温度对检测结果的影响;•采集模块分体式设计,易于拆装,可无线连接显示操作模块,移动性强,易于现场使用;•设备可搭载锂电池独立供电,有效地解决了野外现场供电难的问题;•优良的抗干扰能力和可靠性,拥有出色的信噪比。
残余应力的测量方法
残余应力的测量方法
1. 你知道钻孔法吗?就好比在木板上打个孔来看看它内部的情况一样。
比如说,我们要测量一个金属块的残余应力,拿个小钻头在它上面钻个孔,再观察它的变化,这样就能知道残余应力的大概情况啦!
2. 还有X 射线衍射法呢!这就好像用特殊的光线给残余应力拍个照,从而看清它的真面目。
就像去医院拍 X 光片来了解身体内部一样呀!能非常准确地得到残余应力的信息哦!
3. 应变片法也很常用呀!可以把它想象成给物体贴上创可贴,通过创可贴来感受物体的变化。
比如在一个钢梁上粘贴应变片,就能检测到残余应力啦!
4. 脆性涂层法也很有趣哦!就如同给物体穿上一件特殊的衣服,一有应力变化,衣服就会有反应。
像在一个机器零件上涂一层脆性涂层,根据涂层的开裂情况就知道残余应力大小咯!
5. 切割法也得了解一下呀!这就像把一个东西切开来看里面的状况。
比如把一根钢管切成两段,看看切口处的变形情况就能推断出残余应力啦!
6. 云纹干涉法是不是很奇特呀!如同在空中看到的奇妙云彩纹路一样能反映出关键信息。
在一个材料表面利用云纹干涉来研究残余应力呢!
7. 超声法也很了不起呢!就好像用声音去探测物体内部,寻找残余应力的踪迹。
比如说用超声去检测一个铸件呀!
8. 磁测法也是个好办法哟!可以把它想象成用磁铁去感受残余应力呢!比如对一块磁化过的钢板进行测量,就能得到残余应力的信息啦!
我觉得这些残余应力的测量方法都各有千秋,在不同的情况下都能发挥重要作用,根据实际需求选择合适的方法才是关键呀!。
无损检测残余应力电磁检测
无损检测残余应力电磁检测1 范围本标准规定了铁磁性材料表面残余应力的电磁检测的技术和方法。
本标准适用于制造、安装、使用过程中的铁磁性材料(例如焊缝、热影响区、母材)及其各种形式的结构件。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12604.5 无损检测术语磁粉检测GB/T 20737 无损检测通用术语和定义3 术语和定义GB/T 12604.5和GB/T 20737界定的术语和定义适用于本文件。
4 人员要求按本标准进行检测的人员应经过专业培训。
5 检测前的准备在进行检测前,需要通过资料审查和现场实地考察获取一些基本信息,至少应包括如下的要素:a)检测人员的要求;b)检测计划;c)检测仪器设备;d)仪器状态;e)信号记录;f)记录表格和报告格式;g)母材的材料;h)加工工艺;i)其它有助于应力检测的结构信息。
6 检测系统6.1 检测仪器概述检测仪器应得到有资质的第三方测试认证,并获得测试证书,方可使用。
其测试证书内容至少包括:灵敏度、误差、可重复性、连续供电时间和数据存储量等。
检测仪器应具有检测数据存储的功能,且至少满足6.1.2~6.1.4的要求。
灵敏度仪器对应力的灵敏度应大于等于10μA/MPa或者100μV/Mpa。
误差直接测量最大剪应力和主方向角重复误差应分别小于20MPa和7°。
外观要求检测仪器应做到防尘、轻便,便于现场的残余应力检测。
6.2 残余应力检测传感器传感器应小巧,以保证与被测工件的耦合,并要求表面平整度和粗糙度与用于标定的试样基本相同。
6.3 附件探头延伸电缆在保证整个系统功能、灵敏度和误差的情况下,可用延伸电缆连接探头和仪器主机。
数据传输线采用数据传输线连接检测设备和电脑,可将保存的检测数据传输至电脑,便于进行数据分析和评价。
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,它是在物体制造、变形或加工过程中产生的,但在外力作用消失后仍然存在的应力。
残余应力的存在对材料的力学性能、耐久性能和稳定性能都有着重要的影响,因此残余应力的检测方法显得尤为重要。
一、X射线法。
X射线法是一种常用的残余应力检测方法,它利用X射线对材料进行透射或衍射,通过分析X射线的衍射角度和强度来确定材料中的残余应力状态。
这种方法具有非破坏性、高精度和广泛适用性的特点,可以对各种材料的残余应力进行准确的检测和分析。
二、光弹法。
光弹法是一种利用光学原理来测定材料内部应力状态的方法,它通过在材料表面或内部施加一定的载荷,观察材料的变形情况,从而推断出材料的残余应力状态。
光弹法具有高灵敏度、高分辨率和实时性好的特点,适用于各种材料的残余应力检测。
三、超声波法。
超声波法是一种利用超声波在材料中传播的速度和衰减情况来测定材料内部应力状态的方法,它通过对超声波的传播特性进行分析,可以准确地测定材料中的残余应力状态。
超声波法具有高灵敏度、高分辨率和实时性好的特点,适用于各种材料的残余应力检测。
四、磁致伸缩法。
磁致伸缩法是一种利用材料在磁场中的应力-应变特性来测定材料内部应力状态的方法,它通过对材料在磁场中的磁致伸缩效应进行测量和分析,可以准确地测定材料中的残余应力状态。
磁致伸缩法具有高灵敏度、高分辨率和实时性好的特点,适用于各种材料的残余应力检测。
五、电子衍射法。
电子衍射法是一种利用电子束在材料中的散射情况来测定材料内部应力状态的方法,它通过对电子的散射角度和强度进行分析,可以准确地测定材料中的残余应力状态。
电子衍射法具有高精度、高分辨率和实时性好的特点,适用于各种材料的残余应力检测。
综上所述,残余应力检测是材料科学领域中的重要课题,不同的残余应力检测方法各有特点,可以根据具体的应用需求选择合适的方法进行检测和分析。
随着科学技术的不断发展,残余应力检测方法也在不断完善和创新,相信在未来会有更多更高效的残余应力检测方法出现,为材料科学研究和工程应用提供更多的支持和帮助。
残余应力盲孔法测试
残余应力盲孔法测试残余应力盲孔法测试,这可是个挺有趣的事儿呢!你知道吗?在很多金属材料或者一些结构件里呀,都存在着残余应力。
这就好比是隐藏在物体内部的小情绪一样。
而盲孔法测试呢,就像是给这些隐藏的小情绪做个小检查。
这个盲孔法测试呀,原理其实并不复杂。
就像是在材料上挖个小盲孔,就这么一个小小的动作,就会让材料内部的应力重新分布。
就像我们在一个平静的小池塘里丢了一颗小石子,池塘里的水就会泛起涟漪一样。
这个时候呢,我们通过一些特殊的仪器去检测材料表面因为应力重新分布而产生的微小变形。
这变形虽然小得几乎看不见,但是那些精密的仪器可不会放过它们,就像侦探不会放过任何一个小线索一样。
进行这个测试的时候呀,前期的准备工作可不能马虎。
要确保材料的表面干净整洁,要是材料表面脏兮兮的,就像是给这个测试蒙上了一层雾,那得到的结果肯定不准啦。
而且钻孔的设备也要选好,要像选好朋友一样精挑细选,不然钻孔的时候歪了或者孔径大小不合适,那可就全乱套了。
在实际操作过程中呢,操作人员可得有足够的耐心。
不能像个毛手毛脚的小猴子一样,得小心翼翼地钻孔,慢慢地采集数据。
每一个数据就像是一颗小珍珠,珍贵得很呢。
这些数据组合在一起,才能描绘出残余应力的真实面貌。
要是得到了准确的测试结果,那可就太棒了。
这就像是解开了一个小谜题一样,能让工程师们知道材料内部的真实情况。
他们就可以根据这个结果来调整加工工艺啦,或者优化结构设计,就像给材料做个小改造,让它变得更适合使用。
这整个过程呀,充满了探索的乐趣,就像是一场小小的冒险,每一步都有惊喜或者小挑战等着我们。
不过呢,这个测试也不是十全十美的。
有时候会受到环境的影响,就像人有时候会被天气影响心情一样。
但是只要我们了解它的脾气,就可以尽量减少这些影响,让测试结果更加可靠。
概括来说,残余应力盲孔法测试虽然是个很专业的事儿,但只要我们用一种轻松有趣的态度去对待它,就会发现它也有着独特的魅力呢。
残余应力测试实验报告
一、实验目的本实验旨在通过残余应力测试,了解材料在制造过程中的残余应力分布情况,为优化加工工艺、提高产品质量提供依据。
通过本次实验,我们希望能够掌握以下内容:1. 残余应力的概念及其对材料性能的影响。
2. 残余应力测试方法及原理。
3. 残余应力测试设备的使用与操作。
4. 残余应力测试数据的处理与分析。
二、实验原理残余应力是指材料在加工过程中由于各种因素(如热处理、机械加工等)引起的内应力,在加工完成后仍然存在。
残余应力对材料的性能、使用寿命和可靠性具有重要影响。
因此,对残余应力进行测试和分析,对于优化加工工艺、提高产品质量具有重要意义。
残余应力测试方法主要有机械检测法和无损检测法。
本实验采用机械检测法中的盲孔法进行残余应力测试。
三、实验材料与设备1. 实验材料:20CrMnMo钢棒。
2. 实验设备:应变花、应变片、INV3062T智能信号采集仪、INV1861A应变调理仪、DASP-V10工程版数据采集和信号处理软件、导线及工具。
四、实验步骤1. 将20CrMnMo钢棒加工成所需形状和尺寸。
2. 在钢棒上选择测试部位,用砂纸打磨去除氧化层,并清洗干净。
3. 将应变花粘贴在测试部位,用导线连接应变片和信号采集仪。
4. 启动信号采集仪,进行初始平衡,记录应变片初始应变值。
5. 使用专用刀具在应变花中心位置钻孔,形成盲孔,释放残余应力。
6. 等待残余应力释放完全后,停止采样,记录应变片应变值。
7. 使用DASP-V10工程版数据采集和信号处理软件对测试数据进行处理和分析。
五、实验结果与分析1. 残余应力分布情况:通过实验,我们得到了钢棒测试部位的残余应力分布情况。
结果表明,钢棒内部存在一定的残余应力,且分布不均匀。
在加工过程中,由于热处理和机械加工等因素的影响,钢棒内部产生了一定的拉应力和压应力。
2. 残余应力对材料性能的影响:残余应力对材料的性能具有重要影响。
在材料的使用过程中,残余应力可能导致以下问题:(1)降低材料的疲劳性能:残余应力会加速裂纹的产生和扩展,降低材料的疲劳性能。
最新焊接残余应力的测试
焊接残余应力的测试一、实验目的1.了解ASM1.0全自动应力、应变监测记录仪的结构和工作原理。
2.掌握应力释放法的测试原理及操作技术。
二、实验原理焊接残余应力的测量方法,按其原理可分为应力释放法、物性变化法(X 射线法、磁性法)等,应力释放法又可分为小孔法(即盲孔法)、套孔法与梳状切条法(及全释法)。
本实验采用小孔法进行测量。
对板钻小孔可以评价释放的径向应变。
在应力场中去一直径为d 的圆环,并在圆环上粘贴应变片,在圆环的中心处钻一直接为d 0的小孔(图1),由于钻孔使应力的平衡受到破坏,测出孔周围的应力变化,就可以用弹性力学的理论来推算出小孔处的应力。
设应变片中心与圆环中的连线与x 轴的夹角为α,其释放的径向应变r ε和钻孔释放的残余应力之间的关系,可按照带孔无线板的弹性理论,同时承受双轴薄膜应力x σ和y σ(理解为主应力)的条件求解。
()()y x r B A B A σασαεcos cos +++=2021⎪⎭⎫⎝⎛+-=d d E A μ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=402031421d d d d E B μμ图1 小孔法所用的应变花示意图为了完全确定未知的双轴残余应力状态(两个主应力σ1和σ2,以及主应力方向β),必须至少在圆环上的三个不同测量方向评价释放的径向应变r ε(如采用三个应变片组成的应变花)。
常用的应变花布置是︒=0α、︒=45α和︒=90α(对应00ε、45ε和90ε)。
()()20090452009000902,1--2-B41A4εεεεεεεσ+±+=三、实验设备及器材1. ASM1.0全自动应力、应变检测仪 一台2. 残余应力打孔装置 一台3. 焊接铝板 一块4. 应变片、瞬干胶水 若干四、实验方法与步骤1.将待测部位用砂纸磨至表面光亮,用酒精进行清洗,清除待测部位表面的杂志和氧化物,直到准备粘贴应变片的部位干净为止。
2.将502速干胶均匀涂于应变片背面,迅速把应变片粘在所测位置,轻压使其与工件表面紧密结合,应变片与金属之间无气泡无脱胶现象。
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。
盘件轮廓法残余应力测试
盘件轮廓法残余应力测试一、什么是盘件轮廓法残余应力测试1. 简单来说呢,盘件轮廓法残余应力测试就是一种检测盘件里面残余应力的方法啦。
就好比我们要看看一个盘子里面是不是藏着一些我们看不见的“小脾气”,这些“小脾气”就是残余应力哦。
2. 它可不是随随便便就能做的呢。
这个测试是有一套专门的原理的,不过原理有点复杂,咱就大概知道是通过分析盘件的轮廓来发现这些残余应力就好啦。
二、为什么要进行盘件轮廓法残余应力测试1. 要是盘件里面有残余应力,可能会影响它的性能呢。
比如说,可能会让盘件变得容易变形或者容易损坏。
就像一个人要是心里憋着一股气,可能就会表现得不太正常一样。
2. 在很多工业生产里,盘件的质量可是非常重要的。
如果不进行这个测试,生产出来的盘件可能就不符合要求,那就会造成很大的浪费,就像辛辛苦苦做了一个蛋糕,结果发现里面有问题,不能吃了,多可惜呀。
三、盘件轮廓法残余应力测试的步骤1. 首先得准备好测试的工具和设备。
这就像是厨师做菜之前要准备好锅碗瓢盆一样。
比如说,需要有测量轮廓的仪器,还得有处理数据的电脑之类的东西。
2. 然后要对盘件进行处理,让它能够适合进行测试。
这一步可不能马虎,要是盘件没处理好,测试出来的数据可能就不准确啦。
3. 接下来就是用仪器去测量盘件的轮廓啦。
这个过程就像是给盘件做一个超级细致的体检,要把每个小细节都测量到哦。
4. 测量完了轮廓,还得把数据拿出来分析呢。
这一步就需要用到一些专门的软件或者算法啦,就像医生根据检查结果来判断病情一样,要从这些数据里找出残余应力的信息。
四、盘件轮廓法残余应力测试的难点1. 仪器的精度要求很高。
如果仪器不准,那测出来的结果肯定也不准。
这就像用一把不准的尺子去量东西,肯定量不对呀。
2. 数据处理也很麻烦。
因为测量出来的数据可能会有很多噪音,要把有用的信息从这些噪音里提取出来,可不容易呢。
就像在一堆沙子里找金子一样。
3. 不同的盘件可能需要不同的测试方法。
残余应力测试
MC5400 残余应力测试
[乙酸乙酯(EA )与甲醇(MeOH )混合溶液测试法]
此项测试是为了测定模塑产品(PC/ABS,PC 材质)的残余应力。
将制品浸入乙酸乙酯(EA )与甲醇(MeOH )各种配比的混合溶液(例如EA:MeOH=20:80,25:75,30:70,35:65,40:60)内3分钟,制品在何种比例混合溶液中开裂可以区分出模塑产品的残余应力的大小。
测试方法
1. 制作混合溶液EA:MeOH=20:80;
2. 将模塑产品浸入混合溶液中。
2分50秒时将产品取出并迅速放入纯乙醇溶液(去除粘附在产品上的强溶剂)中,然后使用高压空气将产品上乙醇溶液吹去。
整个过程需控制在3分钟内操作完,测试时溶液温度需为23℃;
3. 若产品没有开裂,制作混合溶液EA:MeOH=25:75,将模塑产品浸入混合溶液中。
测试时溶液温度需为23℃,
4. 重复此方法的测试,逐步增大乙酸乙酯的比例,直到产品开裂或EA:MeOH=40:60;
5. 依据产品开裂时混合溶液的EA 与MeOH 比例情况,在曲线上读取产品的应力值;
6. 当混合溶液比例到EA:MeOH=40:60,产品仍未开裂时,模塑产品的残余应力较小;
7. 当EA:MeOH >40:60时,变化缓和,故无需更高比例的混合溶液测试。
*此项测试每种比例的溶剂需要1个产品做测试,所以每次测试需要5个产品。
*当室温高于23℃时,使用空调控制温度,当室温低于23℃时,使用水浴控制温度。
MC5400曲线(乙酸乙酯/甲醇混合溶液测试法)。
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周上祺等利用X射线在铍中穿透深度大这一特点,
提出了适合于测定铍材内部三维残余应力的X射线断 层扫描法。
今后这一领域的研究工作仍将十分艰巨。如 Taylor级数法中展开式取至二次项甚至三次项的数学 处理方法;Laplace法能否采用单一X射线源按侧倾法通 过改变方位角获取深度信息用以计算应力分布;断层 扫描法测定铍材残余应力的计算模型、实验装置及其 在低原子序数材料领域内的推广;以及能否将X射线结 构深度分布的分析方法移植到残余应力分布的分析中 来等。
残余应力检测
一.研究的意义 二.几种常见的检测方 法
三.检测原理 四.优缺点分析 五.研究现状及前景
研究的意义
各种机械构件在制造过程中(如铸造、锻压、焊接、 热处理等)都将引起残余应力。
在工作温度、工作介质及残余应力的共同作用下, 构件的抗疲劳强度、抗脆断能力、抗应力腐蚀开裂及 形状尺寸的稳定性都将大大下降。同时,在材料表面 积聚的残余应力会使材料表面形成表面裂纹或者近表 面裂纹,这种隐藏在材料和构件近表面的缺陷往往是 导致断裂的起点,更具隐蔽性和危险性。
它具体特点如下:1. 穿透深度极浅,一般只能测试 深度在10μm左右的应力(表面应力)。 2.可进行点应力
研究,被测面直径可小到1~2mm。3.测量的仅仅 是弹性应变而不包含塑性Байду номын сангаас变。4.精度较高。5.要 求设备比较复杂,仅适用于结晶材料,且对测试表面 的要求也比较高。
三、超声波法
它具有如下特点:1.超声波具有光波一样良好 的方向性,可以实行定向发射。 2.对于大多数介 质而言,超声波的穿透能力较强。 3.能测定实际 构件的表面应力和内部应力。 4.超声测量仪器方 便携带到室外或现场使用。5.超声法在测量应力 时,需要做标定试验。6.超声波法测定的结果要 受到材料性能,工件形状和组织结构的影响,测 量的灵敏度较低。7.对表层或内部应力急剧变化
纵观国内外的发展,其趋势可归纳如下:1)检测技 术的计算机化和自动化;2)精确测量时间差。超声波 的声弹效应是一种弱效应,应力引起的声速变化很小。 因此,精确测量时间变化量很关键。3)声弹性力学、超 声波传播机理的基础理论研究。4)研究对象、应用领 域的拓展与渗透。
四、扫描电子声显微镜(SEAM)
三、超声波法
当没有应力作用时超声波在各向同性的弹性体内 传播速度与有应力作用时传播速度不同,因此可利用 超声波波速与应力之间的关系来测量残余应力。
实验证明:声速随应力的变化呈较理想的线性关 系。利用超声波进行应力测量是依据声弹性效应,即 应变引起的超声波速度的变化。按照声弹性理论,只 要变形处在材料的弹性范围之内,速度与应力即呈线 性变化。
下面重点介绍无损检测法。
检测原理
一、磁弹性法
利用磁致伸缩效应来测定应力, 当应力变化时, 由 于物体的伸缩引起磁路中磁通的变化,这样就会引起 检测线圈中的电流变化,由此变化可以测出应力的变 化。
二、X射线衍射法
其最基本的思路是,认为一定应力状态引起的晶 格应变和按弹性理论求出的宏观应变是一致的。而晶 格应变可以通过布拉格方程由X射线衍射技术测出,这 样就可以从测得的晶格应变来推知宏观应力。具体有 三种方法:1. sin2ψ法 2. Taylor级数展开法3. Laplace
三、超声波法
1967年,CrecraftD I发表了利用超声波测量工件应
力和残余应力的文章,描述了超声波的双折射现象与 在
进行光弹应变分析中观测到的光双折射现象类似。该 方法用于测量各向同性介质中的应力效果良好。Bach F和Askegard V研究了双轴应力场中声波的应用,以及 双轴和三轴应力场中应力与超声波速度间相互关系的 一般表达式。
在检测设备方面,俄罗斯动力诊断公司 研制了 TSC 系列磁记忆检测仪;值得一提的 是,最近英国能源和石油公司研制了新一代
国相关部门也研制了一些智能型的磁性应力检测仪, 并成功应用于工程实际中。
磁检测残余应力目前还存在许多理论和技术问题
需要解决。主要包括三方面:1)该方法理论上只能 确定平面问题两个主应力方向和二者之差,如何精确 得到两个主应力值是需要解决的问题;2)该方法理 论上只能解决平面问题,如何精确得到三向主应力值 是今后要解决的问题;3)相应的智能测试设备及后 续分析软件的研发。
因此分析残余应力的产生机理、探究有效的残余 应力检测方法对改善零件中残余应力状况具有非常重 大的意义。
几种常见的检测方法
残余应力的检测技术始于20世纪30年代 ,发展至 今共形成了数十种检测方法。
残余应力的检测方法可分为有损检测法和无损检 测法。有损检测法主要有盲孔法、环芯法和云纹干涉 法等。无损检测法主要包括磁弹性法、X射线衍射法、 超声波法和扫描电子声显微镜等。
由于从电子声信号的产生到接受是一个复杂的物 理过程,关于残余应力分布对电子声信号作用的机理 及其理论模型正在进一步的探讨之中。
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结束语
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四、扫描电子声显微镜(SEAM)
SEAM技术基于热波成像原理,利用热波在试样中 的传播对材料热学或热弹性质的微小变化进行成像。
优缺点分析
一、磁弹性法
它的最大特点是测量速度快, 非接触测量, 适合现 场, 但测试结果受很多因素影响, 可靠性和精度差, 量 值标定困难,对材质较敏感, 且仅能用于铁磁材料。磁 性法都是需要外部激励磁场来工作, 因此带来了磁化 不均匀, 设备笨重, 消耗能源, 剩磁和磁污染等问题。 二、X射线衍射法
四、扫描电子声显微镜(SEAM)
它的穿透能力较强,可用于测定表面残余应力技 术;分层成像能力独特,更揭示了残余应力-深度分布状 况,使测定残余应力三维分布成为可能。
研究现状及前景
一、磁弹性法
在研究方面,ngman早在上世纪 80 年代已利用该方法测量火车车轮的残余应力; 张卫民等开展了 45#钢拉伸磁测实验,所得 结果与 X 射线测量结果进行了比较,并试图 从微观变形机理上解释应力集中和微损伤处 磁记忆信号的特征及其产生的原因。