残余应力分类与评估
压痕法残余应力测试
压痕法残余应力测试压痕法残余应力测试是一种常用的测试方法，用于评估材料表面的残余应力。
在材料制备或使用过程中，由于各种因素的影响，材料内部会形成一定的应力场。
这些残余应力可能会影响材料的性能和寿命，因此了解和控制残余应力对于材料工程来说非常重要。
在进行压痕法残余应力测试时，首先需要在待测试材料的表面施加一个样品尺寸相对较小的压痕。
这个压痕通常采用金刚石压头或硬质球体进行，因为金刚石具有较高的硬度和刚性，能够施加较大的压力而不易变形。
通过压痕产生的弹性变形和塑性变形，可以间接地测量出残余应力的大小和分布情况。
压痕法残余应力测试的原理是基于弹性力学和塑性力学的基本理论。
在施加压痕之前，材料表面是没有残余应力的。
但是，由于压痕会引起材料的局部弹性变形和塑性变形，会在其周围产生一定的应力场。
这些残余应力是由变形过程中的弹性回复和塑性留下的位错等缺陷引起的。
通过测量压痕的大小和形状以及周围材料的变形情况，可以计算出残余应力的大小和分布情况。
通常，在进行压痕法残余应力测试时，会使用光学显微镜或扫描电子显微镜等设备对压痕进行观测和测量。
通过分析压痕的几何形状参数，结合合适的数学模型和理论，可以得到残余应力的精确值。
压痕法残余应力测试在材料科学和工程的许多领域中得到了广泛的应用。
它可以用于评估不同材料的制备工艺对残余应力的影响，以及不同材料在使用过程中的变化情况。
压痕法残余应力测试还可以用于研究材料的应力分布和应力引起的变形行为，进一步理解材料的力学性能和行为规律。
总结回顾起来，压痕法残余应力测试是一种基于压痕的方法，用于评估材料表面的残余应力。
通过测量压痕的大小和形状，以及分析周围材料的变形情况，可以计算出残余应力的大小和分布情况。
这项测试在材料科学和工程领域具有广泛的应用，对于了解和控制材料的残余应力非常重要。
在本次的文章中，我们介绍了压痕法残余应力测试的基本原理和测试方法。
通过这项测试，可以评估材料表面的残余应力，进一步了解材料的性能和寿命。
一型和二型残余应力__概述说明以及解释
一型和二型残余应力概述说明以及解释1. 引言1.1 概述残余应力是指在物体表面或内部存在的不平衡应力，它们是材料加工、焊接、冷却或热处理等过程中产生的结果。
一型和二型残余应力是当前研究中较为常见的两种残余应力类型。
本文旨在对一型和二型残余应力进行详细概述、解释以及比较，以期进一步了解这些应力的定义、形成原因与机制、测量和评估方法，并探讨它们之间的区别和应用领域的差异。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
首先是引言部分，介绍文章内容和结构。
接下来第二部分将重点阐述一型残余应力，包括其定义和解释、形成原因与机制以及测量和评估方法。
第三部分将探讨二型残余应力，包括其定义和解释、形成原因与机制以及测量和评估方法。
在第四部分，我们将比较一型残余应力与二型残余应力之间的差异，涵盖强度和方向性差异、影响因素差异以及应用领域的不同之处。
最后，在第五部分中，我们将总结主要研究发现，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在全面了解一型和二型残余应力，深入解释它们在材料加工、焊接和其他工程领域中产生的原因和机制。
通过对测量和评估方法的介绍，我们可以更好地理解并评估这些残余应力对材料性能和工件寿命的影响。
此外，通过比较一型与二型残余应力之间的差异以及应用领域的不同之处，我们还可以为相关领域的研究提供新的思路，并为该领域未来研究方向提供参考。
2. 一型残余应力2.1 定义和解释一型残余应力是材料内部存在的一种应力状态，指的是在没有外界加载情况下材料中仍存在的应力。
它可以由热加工、机械加工或其他形式的变形过程引起。
与载荷产生的弹性应变相对，一型残余应力是在工艺处理完成后留存下来的内部应力。
这种残余应力有时也被称为冷却残余应力，因为许多金属制品在高温处理后被迅速冷却以增强硬度时会产生此类应力。
冷却速率以及材料结构和成分对一型残余应力的生成具有重要影响。
2.2 形成原因与机制一型残余应力通常会在材料经历不均匀热膨胀、塑性变形或相变等过程中形成。
钢结构焊接中的残余应力分析方法
能够兼顾计算精度和计算效率，适用于大型复杂 焊接结构的残余应力分析。
03
钢结构焊接中的残余应力测量技术
X射线衍射法
01
02
03
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原理
利用X射线在晶体中的衍射现 象，通过测量衍射角的变化来 计算残余应力。
优点
非破坏性测量，对试样无损伤 ，可测量小区域和复杂形状的 构件。
缺点
设备昂贵，操作复杂，需要专 业人员进行操作和分析。
将数值模拟得到的残余应力分布结果与实验结果 进行对比分析，验证模拟的准确性。
模拟结果优化
针对误差来源进行模拟结果的优化和改进，提高 数值模拟的精度和可靠性。
ABCD
误差来源分析
分析数值模拟中可能存在的误差来源，如模型简 化、材料参数不准确等，并提出改进措施。
工程应用探讨
探讨数值模拟在钢结构焊接残余应力分析中的工 程应用前景和局限性。
原理
利用超声波在材料中的传播速 度与应力之间的关系，通过测 量超声波传播速度的变化来计
算残余应力。
优点
设备相对简单，操作方便，可 实现在线测量。
缺点
对材料表面粗糙度和温度等因 素敏感，测量结果易受干扰。
应用范围
适用于各种金属材料和构件的 表面残余应力测量。
应变片法
原理
在构件表面粘贴应变片，通过测量应 变片电阻值的变化来计算残余应力。
求解过程
采用合适的数值方法求解边界积分方 程，得到焊接过程中的温度场和应力
场分布。
材料本构关系与热源模拟
定义材料的本构关系和焊接热源模型 ，以模拟焊接过程中的热力学行为。
结果分析与验证
对求解结果进行可视化处理和数据分 析，评估残余应力的分布和影响，并 与实验结果进行对比验证。
残余应力的分类
残余应力的分类众所周知，振动时效在消退和均化残余应力，稳定工件的尺寸精度方面具有特别好的作用，残余应力是什么？残余应力如何分类？本文介绍了什么是残余应力，从应力相互作用或平衡范围，金属学，应力产生的工艺过程，引起应力的工艺机构，物理学，应力存在时间的长短六个方面对残余应力进行了分类。
一、残余应力按按应力相互作用或平衡范围分类：1.第一类残余应力或称宏观应力应力存在的区域具有宏观特征，在物体全部或部分范围内平衡2.其次雷残余应力或称显微应力应力存在的区有具有微观特征，在物体的晶粒范围内平衡。
3.第三类残余应力或称超显微应力，应力在个别晶格内平衡。
二、按金属学分类1.体积应力与宏观应力对应2.组织应力与显微应力对应3.镶嵌应力与超显微应力对应三、按应力产生的工艺过程分类1.铸造残余应力2.焊接残余应力3.压力加工残余应力4.切削加工残余应力5.热处理残余应力6.镀层残余应力7.表面硬化处理残余应力8.校直残余应力等本文主要从引起应力的工艺机构，物理学，应力存在时间的长短对残余应力进行分类。
按引起应力的工艺机构分类 1.结构应力由于结构设计、几何外形和尺寸等缘由而引起的零件残余应力2.工艺应力由于零件制造工艺和使用过程中的某些缘由而引起的残余应力按物理学分类 1.热应力或温度应力由于零件不匀称的冷却或加热过程中温度梯度的影响，使零件产生不匀称的收缩或膨胀所引起的残余应力。
2.相变应力由于金属材料进行相变或集中过程而形成的的应力3.加工应力零件加工时，受切削力的作用所产生的塑性变形而引起的残余应力按应力存在的长短分类 1.临时应力在零件制造工艺过程中发生又随工艺过程的结束而消逝的应力2.永久性应力在零件制作过程的某一阶段产生，但当此过程结束后，一部分应力仍旧保留在零件内部而形成的残余应力。
残余应力测试方法
残余应力测试方法残余应力是指材料或结构在受力作用后，未完全消除的应力。
残余应力的存在可能会对材料的性能和结构的稳定性产生影响，因此对残余应力进行测试和评估是非常重要的。
一、残余应力的形成原因1. 加工过程中的应力：在材料加工过程中，由于变形、切削或焊接等操作，会引入应力，这些应力可能会在材料中残留下来。
2. 热应力：材料在加热和冷却过程中，由于热胀冷缩不均匀，会产生热应力，这些应力也可能会残留下来。
3. 外部载荷：材料受到外部力的作用，如压力、拉力或弯曲力等，会导致材料产生应力，这些应力也可能会残留下来。
二、残余应力的测试方法1. X射线衍射法：通过测量材料中晶格的畸变程度来间接推测残余应力的大小和方向。
2. 中子衍射法：利用中子的衍射特性来分析材料中晶体的结构和应力状态。
3. 应变测量法：通过测量材料中的应变来推断残余应力的大小和分布。
4. 晶格畸变法：通过分析材料中晶格的畸变情况来评估残余应力。
5. 超声波法：利用超声波在材料中传播的速度和衰减情况来测量材料中的应力。
6. 磁性法：利用材料磁性的变化来分析残余应力的分布和大小。
7. 光学法：通过光学显微镜或偏光显微镜观察材料中的应力畸变情况。
8. 拉伸法：将材料进行拉伸测试，通过测量材料的应变和应力来计算残余应力。
三、残余应力测试的应用领域1. 金属材料：在金属材料的制备和加工过程中，残余应力会对材料的强度、韧性和疲劳寿命等性能产生影响，因此对金属材料中的残余应力进行测试是非常重要的。
2. 焊接结构：焊接过程中产生的残余应力可能会导致焊接接头的变形或裂纹，因此对焊接结构中的残余应力进行测试可以评估焊接接头的质量和可靠性。
3. 玻璃材料：玻璃材料在制备和加工过程中可能会产生残余应力，这些应力可能会导致玻璃材料的破裂或变形，因此对玻璃材料中的残余应力进行测试可以评估其稳定性和可靠性。
4. 复合材料：在复合材料的制备和加工过程中，残余应力可能会导致复合材料的层间剥离或破坏，因此对复合材料中的残余应力进行测试可以评估其性能和可靠性。
注塑件 残余应力
注塑件 残余应力注塑件在制造过程中，由于塑料材料的流动性、填充、冷却、固化等过程，会产生残余应力。
残余应力是指在塑料件内部存在的未平衡的应力状态，这种应力可能导致注塑件在后续使用过程中出现变形、开裂等现象。
残余应力的产生主要原因有以下几点：1. 材料流动性：在注塑过程中，塑料熔体在模具中流动，由于分子间摩擦和分子取向的变化，会产生应力。
2. 填充过程：塑料熔体填充模具时，不同部位的填充速度和温度差异会导致内部应力的分布不均匀。
3. 冷却过程：注塑件在冷却过程中，内外部温度差异引起的收缩率不同，从而产生应力。
4. 固化过程：塑料件在固化过程中，分子链的交联会导致应力的产生。
5. 脱模过程：注塑件在脱模时，由于模具与塑料件之间的摩擦力和塑料件自身收缩，会产生应力。
为了降低注塑件的残余应力，可以采取以下措施：1. 选择合适的材料：选择流动性好、收缩率低、耐疲劳的塑料材料。
2. 优化模具设计：模具设计时，考虑塑料件的壁厚、冷却水道、模具材料等因素，以降低应力集中和冷却速度差异。
3. 控制注塑工艺：合理设置注塑参数，如注射速度、压力、保压时间等，以减小残余应力。
4. 采用后处理工艺：例如退火、喷涂、热处理等，以消除或降低残余应力。
5. 检测与评估：采用无损检测方法，如X射线、超声波等，对注塑件的残余应力进行检测和评估，以确保其在使用过程中的安全性。
总之，解决机械制造业残余应力与加工变形问题的企业，具备残余应力检测能力、数字化仿真能力、残余应力与加工变形解决能力、数字化工艺设计能力。
在残余应力与变形控制领域，应开发自主创新的产品、技术及先进的解决方案，尤其在轻型薄壁金属零件变形与控制方面处于世界领先地位。
mises应力 残余应力
mises应力残余应力
Mises应力和残余应力是材料力学中的两个重要概念。
首先，让我们来看看Mises应力。
Mises应力是由奥地利工程师冯·密塞斯（von Mises）提出的一种应力表示方法，用于描述材料在复杂应力状态下的变形行为。
在材料受到复合应力时，不同方向上的应力会相互影响，而Mises应力则是通过综合考虑这些应力分量，得出一个等效应力来描述材料的变形行为。
这种等效应力能够更准确地预测材料的屈服和变形行为，因此在工程设计和材料评估中得到了广泛的应用。
接下来，我们来谈谈残余应力。
残余应力是指材料在经历了外部加载后，去除加载后仍然存在的应力状态。
这种应力状态可能是由于材料的非均匀性、加工过程中的变形、热处理等原因造成的。
残余应力对材料的性能和稳定性都会产生影响，因此在工程实践中需要对残余应力进行充分的考虑和分析。
残余应力的存在可能导致材料的疲劳寿命缩短、裂纹的产生和扩展，因此在材料加工和使用过程中需要采取相应的措施来减轻残余应力的影响。
综上所述，Mises应力和残余应力都是材料力学中非常重要的概念，它们对材料的性能和行为都有着重要的影响。
在工程设计和
材料应用中，需要充分理解和考虑这两个概念，以确保材料在使用过程中能够发挥最佳的性能和稳定性。
土的残余应力
土的残余应力土的残余应力是指土体在某一部分或整体受到外部作用力的影响，在土体内部产生并残留的应力。
它是由土体内部各部分之间相互约束和平衡而产生的。
在基坑开挖、基础施工、地基处理等工程中，残余应力的存在可能会影响工程的稳定性和安全性。
土的残余应力主要有以下几种表现形式：1.初始应力：土体在自然状态下所承受的应力，也称为自重应力。
它是由土体的重量和土体内部各部分之间的相互约束产生的。
2.构造应力：由于地壳运动和地质构造变化等原因，在土体内部产生的残留应力。
这种应力有时很大，可能会影响工程的稳定性。
3.侧压力：由于基坑侧壁的限制和土体的侧向变形，在基坑内部产生的残留应力。
在深基坑工程中，侧压力的作用可能会很大，需要采取措施进行控制。
4.卸荷应力：由于土体的卸载作用产生的残留应力。
例如在基坑开挖过程中，开挖区的土体从原本的受压状态变为卸载状态，产生卸荷应力。
土的残余应力的测量方法主要有以下几种：1.应力解除法：通过在土体中钻孔并插入应力解除器，将土体的一部分解除应力，然后测量解除前后土体的变形量，从而计算出残余应力的大小和方向。
2.应力恢复法：通过在土体中钻孔并插入应力恢复器，将土体的一部分施加反方向的应力，使得土体的应力状态恢复到原始状态，然后测量恢复前后的土体变形量，从而计算出残余应力的大小和方向。
3.孔隙水压力法：通过测量土体中的孔隙水压力，推算出土体中的残余应力。
这种方法需要在土体中设置水位观测孔和压力传感器，通过观测孔中水位的变化和压力传感器的数据，计算出土体中的残余应力。
4.经验公式法：根据大量的实测数据和经验，建立土体的残余应力与土体的物理性质、地层结构等因素之间的关系，通过已知的土体参数计算出土体的残余应力。
这种方法需要大量的数据支持和经验积累，不适用于所有情况。
总之，土的残余应力是一个复杂的问题，需要综合考虑多种因素进行研究和处理。
在实际工程中，应该根据具体情况采取相应的措施，控制和利用残余应力，保证工程的安全稳定和顺利进行。
(完整版)残余应力分类与评估
目录1 残余应力 (1)1.1 残余应力的定义及分类 (1)1.2 残余应力的本质 (1)1.3 残余应力的影响 (1)2 残余应力的消除方法 (3)3 残余应力的测定与评估 (4)3.1无损检测法 (5)3.1.1 钻孔法 (5)3.1.2 环芯法 (6)3.1.3 剥层法 (6)3.2无损检测法 (6)3.2.1 X射线衍射法 (7)3.2.2 中子衍射法 (7)3.2.3 超声波法 (8)3.2.4 磁测法 (9)1 残余应力1.1 残余应力的定义及分类构件在进行各种机械工艺加工过程中，如铸造、压力加工、焊接、切削、热处理、装配等，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响，会使工件内部出现不同程度的应力，当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。
可以说残余应力就是是当物体没有外部因素作用时，在物体内部保持平衡而存在的应力。
残余应力是一种固有应力，按其作用的范围来分，可分为宏观残余应力与微观残余应力等两大类：①宏观残余应力，又称第一残余应力，它是在宏观范围内分布的，它的大小、方向和性质等可用通常的物理的或机械的方法进行测量；②微观残余应力属于显微事业范围内的应力，依其作用的范围细分为两类，即微观结构应力（又称第二类残余应力，它是在晶粒范围内分布的）和晶内亚结构应力（又称为第三类残余应力，它是在一个晶粒内部作用的）。
1.2 残余应力的本质一般认为残余应力是能量储存不均匀造成的，是材料内部不均匀塑形变形的结果，其本质是晶格畸变，晶格畸变很大程度上是由位错引起的。
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，残余应力是由于金属内部组织发生了不均匀的体积变化，形成了不均匀的变形，金属内部需要达到平衡而形成的相互作用。
产生不均匀变化的原因可以归结为不均匀的塑性变形、不均匀的温度变化及不均匀的相变。
残余应力判定标准
残余应力判定标准残余应力判定标准是对材料或构件中存在的未消除的内部应力进行评估和判断的方法和指标。
对于材料或构件来说，存在着一种内部的力量，这种力量往往是由于材料或构件的制造、加工、使用等环节引起的。
残余应力是这种内部力量的结果，它虽然在形式上与外部加载引起的应力类似，但是在本质上有很大的差别。
残余应力的存在对材料或构件的性能和使用寿命有着重要影响。
首先，残余应力会引起材料或构件的变形和变形能量的积累，导致材料或构件的形状和尺寸发生变化。
其次，残余应力会降低材料或构件的强度和韧性，增加其破坏的风险。
此外，残余应力还会导致材料或构件的断裂、脱落或疲劳破坏，进一步缩短了材料或构件的使用寿命。
为了评估和判断材料或构件中的残余应力，需要依靠一些标准和方法。
一般来说，残余应力判定主要基于以下几个方面的指标：1.实际应力与材料的屈服强度比较：将材料的实际应力与其屈服强度进行比较，如果实际应力大于屈服强度，则可以判断材料中存在着残余应力。
2.形变测量方法：通过测量材料或构件在加载前后的形状和尺寸的变化，判断残余应力的存在与程度。
常用的形变测量方法包括光栅法、应变计法、X射线衍射法等。
3.应变测量方法：通过测量材料或构件在加载过程中的应变分布，判断残余应力的存在与分布情况。
常用的应变测量方法包括电阻应变计法、光栅法、全息法等。
4.断裂与损伤表现：根据材料或构件的破坏形态和损伤特征，推断残余应力的存在与作用。
例如，如果材料或构件出现了明显的裂纹、脱落或变形等现象，则可以判断存在较大的残余应力。
5.材料或构件的使用历史和制造工艺分析：通过分析材料或构件的使用历史和制造工艺，推断残余应力的存在与来源。
例如，如果材料或构件在加工过程中经历了较大的变形或温度变化，则可以判断存在较大的残余应力。
需要注意的是，残余应力判定标准并不是一个单一的指标，而是综合考虑多个因素进行评估和判断的。
不同的材料或构件，由于其材质、形状、加载方式等不同，其判定标准和方法也会有所差异。
残余应力测试与计算
残余应力测试与计算残余应力是指在物体内部存在的一种剩余应力，它是在外部应力去除后，物体内部仍然保留的应力状态。
残余应力的产生是由于物体在受力作用下发生了塑性变形，而在外力解除后，由于内部应力的分布不均匀，导致部分应力得不到释放而形成的。
残余应力的测试与计算是研究材料力学性能的重要手段之一。
通过对材料的残余应力进行测试，可以了解材料的内部应力分布情况，进而对材料的使用性能和寿命进行预测和评估。
残余应力测试与计算可以应用于各种材料的研究领域，如金属材料、陶瓷材料、复合材料等。
残余应力的测试方法有多种，常用的有X射线衍射法、中子衍射法、光学法等。
其中，X射线衍射法是最常用的残余应力测试方法之一。
通过测量材料表面或内部的X射线衍射图样，可以计算出材料的残余应力分布情况。
残余应力的计算是通过数学模型和计算方法来估算材料的残余应力分布。
常用的计算方法有有限元方法、解析法等。
有限元方法是一种基于数值计算的方法，通过将材料划分为有限个小区域，建立数学模型，利用计算机进行模拟计算，从而得到材料的残余应力分布情况。
解析法是一种基于解析数学方法的计算方法，通过对材料的力学性质进行分析和推导，得到材料的残余应力分布情况。
残余应力的测试与计算在材料科学和工程领域具有重要的应用价值。
首先，残余应力的测试与计算可以为材料的设计和制造提供重要的参考依据。
通过了解材料的残余应力分布情况，可以对材料的使用性能和寿命进行预测和评估，从而指导材料的设计和制造。
其次，残余应力的测试与计算可以用于材料的质量控制和缺陷检测。
残余应力是材料内部存在的一种应力状态，它与材料的质量和缺陷密切相关。
通过对材料的残余应力进行测试和计算，可以发现材料中的缺陷和问题，并及时采取相应的措施进行修复和改进。
最后，残余应力的测试与计算可以为材料的应用和改进提供理论指导和技术支持。
通过深入研究材料的残余应力分布情况，可以揭示材料的内部机制和性能特点，为材料的应用和改进提供理论指导和技术支持。
(完整版)残余应力
残余应力（Residual Stress）消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。
机械加工和强化工艺都能引起残余应力。
如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等，因不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。
残余应力一般是有害的，如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后，残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形，甚至开裂。
或经淬火、磨削后表面会出现裂纹。
残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷，而当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加，使总应力超过强度极限时，便出现裂纹和断裂。
零件的残余应力大部分都可通过适当的热处理消除。
残余应力有时也有有益的方而，它可以被控制用来提高零件的疲劳强度和耐磨性能。
[1]工件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响。
也称残余应力。
残余应力是当物体没有外部因素作用时，在物体内部保持平衡而存在的应力。
凡是没有外部作用，物体内部保持自相平衡的应力，称为物体的固有应力，或称为初应力，亦称为内应力。
测试仪器编辑残余应力分析仪其原理是基于著名的布拉格方程2dsinθ=nλ ：即一定波长的X射线照射到晶体材料上，相邻两个原子面衍射时的X射线光程差正好是波长的整数倍。
通过测量衍射角变化Δθ从而得到晶格间距变化Δd，根据胡克定律和弹性力学原理，计算出材料的残余应力。
应力方程根据弹性力学理论, 在宏观各向同性晶体材料上角度φ和ψ（见图1）方向的应变可以用如下方程表述：（图1）正应力和剪切应力应力分量σφ和τφ为方向Sφ上正应力和剪切应力：含剪切应力的应力方程和曲线如果在垂直于试样表面上的平面上有剪应力存在（τ13≠0和/或τ23≠0），则εφψ与sin2ψ的函数关系是一个椭圆曲线，在ψ> 0和ψ<0是图形显示为“ψ分叉”（见图3）。
残余应力检测方法
残余应力检测方法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。
(完整版)残余应力分类与评估
目录1 残余应力 (1)1.1 残余应力的定义及分类 (1)1.2 残余应力的本质 (1)1。
3 残余应力的影响 (2)2 残余应力的消除方法 (3)3 残余应力的测定与评估 (5)3。
1无损检测法 (5)3.1.1 钻孔法 (5)3。
1。
2 环芯法 (6)3.1。
3 剥层法 (7)3。
2无损检测法 (7)3。
2。
1 X射线衍射法 (7)3.2.2 中子衍射法 (8)3。
2.3 超声波法 (9)3.2。
4 磁测法 (10)1 残余应力1.1 残余应力的定义及分类构件在进行各种机械工艺加工过程中，如铸造、压力加工、焊接、切削、热处理、装配等，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响，会使工件内部出现不同程度的应力,当这些因素消失之后,若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失,仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力.可以说残余应力就是是当物体没有外部因素作用时，在物体内部保持平衡而存在的应力。
残余应力是一种固有应力，按其作用的范围来分,可分为宏观残余应力与微观残余应力等两大类:①宏观残余应力，又称第一残余应力，它是在宏观范围内分布的，它的大小、方向和性质等可用通常的物理的或机械的方法进行测量；②微观残余应力属于显微事业范围内的应力，依其作用的范围细分为两类,即微观结构应力（又称第二类残余应力，它是在晶粒范围内分布的）和晶内亚结构应力（又称为第三类残余应力,它是在一个晶粒内部作用的）。
1。
2 残余应力的本质一般认为残余应力是能量储存不均匀造成的,是材料内部不均匀塑形变形的结果，其本质是晶格畸变,晶格畸变很大程度上是由位错引起的。
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，残余应力是由于金属内部组织发生了不均匀的体积变化,形成了不均匀的变形，金属内部需要达到平衡而形成的相互作用.产生不均匀变化的原因可以归结为不均匀的塑性变形、不均匀的温度变化及不均匀的相变。
残余应力的产生、分类及去除方法
残余应力的产生、分类及去除方法残余应力的产生原因一个构件在生产、加工及处理过程中，受到了不均匀应力场、应变场、温度场、材料组织的不均匀性等内在和外在的影响，在构件完成后仍然保留下来的应力。
构件在没有外部因素作用下，构件内部保持平衡而存在的应力。
当一个构件承受载荷超过了弹性极限范围，卸去载荷后构件内残存的应力.残余应力产生原因的分类⑴热处理产生的残余应力⑵表面处理产生的残余应力⑶切削和磨削产生的残余应力⑷冷加工产生的残余应力⑸铸、锻造产生的残余应力⑹电镀产生的残余应力⑺焊接产生的残余应力残余应力分析仪可快速、轻松分析齿轮、轴承、轧辊、曲轴、凸轮轴、压力容器管道以及其它一些零部件在热处理、机加工、焊接、喷丸、滚压等处理过程中产生的残余应力。
有效避免有害的残余应力对工件的抗疲劳强度和耐蚀性能的降低，延长工件使用寿命，避免造成重大事故。
而有些零件引入有益的残余应力，如滚压、喷丸等可提高工件的表面性能。
因此，残余应力的精确测量变得非常必要。
根据残余应力相互影响和范围的不同可分为三种：⑴ 宏观应力：由构件的不同部分的宏观变形不均匀性引起的，或不均匀外部载荷引起的应力，即体积应力（较大的材料区域），宏观尺寸范围内的平衡。
⑵ 微观应力：它是由晶粒或亚晶粒之间的变形不均匀性产生的，即组织内部应力或结构的残余应力（材料较小的范围内），在晶粒尺寸内的平衡。
⑶ 晶格畸变应力：它是由构件在塑性变形中形成的大量点阵缺陷引起的，或各晶粒内部存在的不均匀的残余应力、位错引起的不均匀变形的应力（极小的材料区域内），单个晶胞内的平衡。
工件在热处理时形成的畸变与裂纹，就是这些内应力综合作用的结果。
同时，在热处理应力的作用下，有时会使工件的某一部分处于拉应力状态，而另一部分处于压应力状态，有时可能使工件内部各部分的应力状态分布十分复杂。
对此，应根据实际情况加以分析。
残余应力的去除和调整一、热时效法⑴回火加工变形→焊接→淬火→温度→时间→速度⑵电阻法直接加热→局部二、机械法⑴静载法自然时效⑵振动时效法共振和谐波→激振→控制和检测⑶滚压法压应力→疲劳强度→光洁度→开裂、寿命⑷喷丸法压应力→抗疲劳→提高硬度→耐腐蚀来源：金属材料生态圈。
残余应力的分类及应力检测方法
械制造过程会产生各种残余应力，实践表明，残余应力对数控机床的精度、可靠性和精度寿命都会产生很大的影响，但这一问题还未引起机床制造企业的足够重视。
残余应力产生的原因可分为源于外部作用力的外部原因和源于工件内部组织结构不均匀的内在原因，如表1所示。
产生残余应力的过程和原因多种多样，通常可以按照残余应力相互作用范围的大小、残余应力产生原因以及产生残余应力的工艺过程进行分类，如图1所示。
顾名思义，宏观应力是指残余应力在零件宏观区域内处于平衡状态，而微观应力则是指残余应力在金属晶粒、晶界及更小的微观结构内保持平衡。
体积应力是由外部作用对零件不均匀的影响而产生的，组织应力是由组织不均匀产生的。
对残余应力进行检测，首要目的是为了判断工件内残余应力的大小，其次可以评估时效处理对于消除工件内残余应力的效果。
残余应力的测试方法包括机械测试法和物理测试法。
械测试法是将被测试工件的一部分去除，局部残余应力得到释放从而产生相应的应变和位移，根据相关力学原理可以计算出工件残余应力，比如盲孔法、环芯法、剥层法等。
其中盲孔法使用最成熟。
国内外均有以盲孔法为原理的残余应力检测仪可以实现残余应力的自动检测和精确计算，如国内华云盲孔法残余应力测试仪在工业生产均中有广泛应用。
物理测试法是依据光波衍射等物理现象和规律来检测残余应力，例如X射线衍射法、磁测法、中子衍射法以及超声波法等。
物理测试法中应用最广泛的是X射线衍射法。
根据布拉格定律，X射线入射到无应力晶体上时，如果相邻两晶面散射的X射线的光程差为波长的整数倍，则会产生衍射现象；当工件表面有残余应力时，晶格间距发生变化，从而使X射线衍射角度发生偏移，根据偏移量结合弹性力学公式即可计算残余应力。
X射线衍射法测试方便快捷，对测试工件无损伤，然而受到工件表面状态的影响。
另外，盲孔法可以测量一定深度内残余应力的平均值，而X射线法因X射线穿透能力有限，通常只能检测工件表面残余应力水平。
残余应力的分类
残余应力的分类
1. 宏观残余应力呀，这就好比是一场看不到硝烟的战争在材料内部进行着。
比如说一块大钢板，它在加工过程中各个部分受到的力不均衡，就会产生这种宏观残余应力。
2. 还有微观残余应力呢，嘿，这就像是材料里的小精灵在捣乱。
就拿一个小金属零件来说，它里面的晶粒之间相互作用，就出现了微观残余应力。
3. 热残余应力可不能小瞧啊，这不就是热锅上的蚂蚁嘛！像是焊接的时候，高温和冷却的变化，会产生热残余应力哦。
4. 相变残余应力呀，就仿佛是一场神秘的变形魔法。
比如钢材在热处理时发生相变，就会带来这种应力，奇怪吧？
5. 机械残余应力，那简直就是硬塞给材料的压力呀！好比你使劲掰弯一根铁丝，它不就有了机械残余应力嘛。
6. 化学残余应力呢，就好像是材料的身体里发生了奇妙的化学反应。
比如一些材料在特殊环境下发生了化学变化，从而产生化学残余应力。
我觉得残余应力的分类真的很神奇，每种都有它独特的特点和产生方式呢！。
残余应力测试报告
残余应力测试报告1. 引言残余应力是物体在经历了外力作用后，消除外力作用后仍然存在的内部应力状态。
残余应力测试是一种评估材料或构件内部应力状况的方法，对于判断材料的工艺性能以及结构的可靠性具有重要意义。
本报告旨在对进行残余应力测试的方法、测试结果以及结论进行详细的描述。
2. 测试方法在本次残余应力测试中，我们使用了非破坏性测试方法进行测试，具体测试方法如下：1.X射线衍射法：X射线衍射法是一种常用的测试方法，可通过测量材料中的晶体结构来估计残余应力的大小和分布。
在测试中，我们使用了X射线衍射仪对待测试材料进行扫描，并分析衍射图谱来获得残余应力的信息。
2.中子衍射法：中子衍射法与X射线衍射法相似，但使用的是中子束而不是X射线束。
中子具有与材料发生相互作用时不同于X射线的特性，因此中子衍射法可以提供不同的测试结果。
我们在本次测试中也使用了中子衍射法来对测试样品进行分析。
3.光栅法：光栅法是一种基于光学原理的残余应力测试方法。
通过测量材料表面反射光的偏移来获得残余应力的信息。
在测试中，我们使用了专用的光栅仪器来对测试样品进行测试。
3. 测试结果经过以上测试方法的应用，我们获得了如下的测试结果：1.X射线衍射法：通过X射线衍射仪对样品进行测试后，我们得到了样品不同区域的衍射图谱。
进一步分析衍射图谱，我们获得了样品中的残余应力分布情况。
测试结果显示，在样品的表面以及深入一定厚度的地方都存在着不同程度的残余应力。
2.中子衍射法：使用中子衍射仪器对样品进行测试后，我们得到了样品的中子衍射图谱。
通过分析图谱，我们发现样品的不同位置存在着不同的残余应力大小。
尤其是在样品的焊接处以及表面附近的区域，残余应力较高。
3.光栅法：通过光栅仪器对样品进行测试，我们观察到样品表面的光栅条纹发生了偏移。
根据光栅条纹的偏移情况，我们可以推测样品的残余应力分布情况。
测试结果显示，在样品的边缘处以及焊接部位都存在着较大的残余应力。
4. 结论根据以上测试结果，我们得出了以下的结论：1.测试样品在进行加工和焊接过程中产生了残余应力，并且这些残余应力在不同区域存在着差异。
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由于残余应力会对构件质量产生诸多不良影响，故相关专业人士对如何消除展开了诸多研究并且系统化提出了消除和控制构件中残余应力的方法。残余应力消除的方法一般有以下几种，各种方法效果也不尽相同。
(１）机械拉伸法消除应力的原理是将淬火后的合金板材,沿轧制方向施加一定量的永久拉伸塑性变形，使拉伸应力与原来的淬火残余应力叠加后发生塑性变形,使残余应力得以缓和与释放。
1.2 残余应力的本质
一般认为残余应力是能量储存不均匀造成的，是材料内部不均匀塑形变形的结果,其本质是晶格畸变,晶格畸变很大程度上是由位错引起的。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，残余应力是由于金属内部组织发生了不均匀的体积变化,形成了不均匀的变形,金属内部需要达到平衡而形成的相互作用。产生不均匀变化的原因可以归结为不均匀的塑性变形、不均匀的温度变化及不均匀的相变。如金属合金在淬火过程中，内部形成很大的残余应力，机械加工后破坏了这些残余应力的平衡状态,所以零件产生变形。当零件刚性较大,形状对称时,变形较小。反之,则变形十分明显。在工件内部实际应力的情况是复杂的,有众多位错的相互作用，还有空位等点缺陷及晶界、亚晶界的影响，所以，实际工件内部残余应力是众多因素导致的晶格畸变的综合结果。
1．３ 残余应力的影响
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大的影响。低碳钢在硝酸盐中的“硝脆”,奥氏体不锈钢在氯离子溶液中的“氯脆”，锅炉钢在碱溶液中的“碱脆”,黄铜在带有氨气气氛中的“氨脆”等等属于应力腐蚀开裂,所有这些应力腐蚀主要是由于残余应力引起的。
3.1无损检测法5
3．1．1钻Βιβλιοθήκη 法5３．1.2环芯法ﻩ６3．1.3剥层法６
３.2无损检测法ﻩ6
3.2.1 X射线衍射法７
3．2.2中子衍射法ﻩ7
3.2.3超声波法ﻩ8
3.２.４磁测法９
1 残余应力
1.１残余应力的定义及分类
构件在进行各种机械工艺加工过程中,如铸造、压力加工、焊接、切削、热处理、装配等，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响,会使工件内部出现不同程度的应力,当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内,则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。可以说残余应力就是是当物体没有外部因素作用时,在物体内部保持平衡而存在的应力。残余应力是一种固有应力，按其作用的范围来分，可分为宏观残余应力与微观残余应力等两大类:①宏观残余应力,又称第一残余应力,它是在宏观范围内分布的，它的大小、方向和性质等可用通常的物理的或机械的方法进行测量；②微观残余应力属于显微事业范围内的应力,依其作用的范围细分为两类,即微观结构应力(又称第二类残余应力，它是在晶粒范围内分布的)和晶内亚结构应力（又称为第三类残余应力,它是在一个晶粒内部作用的）。
(2）振动消除残余应力法的工作原理是用便携式强力激振器,使金属结构产生一个或多个振动状态,从而产生如同机械加载时的弹性变形,使零件内某些部位的残余应力与振动载荷叠加后，超过材料的屈服应力引起塑性应变,从而引起内应力的降低和重新分布。
（3）脉动法通过在零件上施加一定载荷和频率，呈周期变化的循环载荷，可以有效释放零件的残余应力。
残余应力分类与评估
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目录
1残余应力１
1.1残余应力的定义及分类１
1.2残余应力的本质ﻩ１
1.３残余应力的影响1
２残余应力的消除方法3
3残余应力的测定与评估ﻩ4
残余应力问题一直受到人们的关注。在机械加工过程中，外力和温度变化引起的不均匀塑性变形是产生残余应力的主要原因。在铸造、锻造、焊接及各类切削加工过程中，工件均会由于受外力和温度的作用而引起残余应力。残余应力的产生、叠加及释放过程造成零件内部应力状况的重新分布,就可能影响零件的尺寸和形位精度以及零部件的装配精度，降低零件的抗疲劳强度、抗应力腐蚀及抗蠕变开裂的能力，最终影响到机器设备的性能与使用寿命。因此，分析残余应力的产生机理、探究有效的残余应力测试方法与改善零件中残余应力状况具有非常重大的意义。事实上，在各工业领域如机械、水利水电、热电核电、航空航天、石油化工、冶金、铁路、交通等行业,残余应力测试技术及其应用研究始终受到高度重视，特别是加人世贸组织以来,为了与国际接轨,残余应力测试已成为许多行业必需的检验和控制手段。
尺寸稳定性是表示材料在热处理与加工完毕后，在工作环境下不受外力作用或在低于弹性极限的应力作用下抵抗永久变形的能力以及在加工过程中保持尺寸不变的能力。一般认为，长期存放过程中金属尺寸的自发变化是以下因素的结果：①材料的相与组织状态的不稳定性;②在各种热加工与冷加工工艺过程中以及在机械装配操作时零件中发生残余内应力的松弛;③Paquiｎ等认为性能的不均匀性即各向异性材料导致材料在加热过程中诱发残余应力的松弛，也是尺寸不稳定性的一个内应。在仪器仪表制造业、航空工业中以及宇航工业，构件的尺寸稳定性性能越来越难以适应现代精密仪表设计的要求。在一个高精度的陀螺和罗经系统中,其任意元件的尺寸不稳定都可能导致其质心的偏移,而质心的偏移本身将会产生一个错误的信号,这会在制导系统中引入误差,直接影响制导精度。在宇航这一应用领域,10－6乃至10-７数量级的微小塑性应变都将成为重要的误差来源。薄壁零件加工过程中,由于变形难以保证加工精度,造成材料的浪费和产品报废,直接影响到企业的生产效率及经济效益。宇航产品为了减轻零件的重量,形状大都为高筋薄壁,因装配的需要,还有部分半环。这类零件,残余应力引起的残余变形的后果是非常严重的。这种或大或小、或拉或压的残余应力即使只产生在很薄的表面层中,但却在很大程度上影响零件的强度、硬度、疲劳强度、抗腐蚀性等，从而进一步影响机械产品的使用寿命。
（４)时效消除法,一般有以下几种。①自然时效,将构件露天放置于室外,经过几个月甚至几年的时间使残余应力发生松弛,从而使构件尺寸精度获得稳定。该方法简单易行，但生产周期长，不易管理,不能及时发现构件内的缺陷，而且只能降低少量的残余应力。②人工热时效,热时效工艺要求比较严格，升温和降温的速度对热时效的效果影响很大。该法是目前生产中应用最广泛、效果最好的一种应力消除方法。但耗能大、成本高且污染严重;同时时效温度的提高,将使金属内部强化相析出过多，必然明显降低强度指标，产生过时效现象,因此，淬火后时效处理通常在较低温度(小于20０～250℃)下进行,因而影响了应力消除效果（仅为1０～３5%）。③振动时效,它是在激振器的周期性外力（激振力）的作用下，使构件共振,进而松弛残余应力,提高构件的松弛刚度,使其尺寸稳定的方法。该法成本低、设备简单、时间比较短，可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。已在生产上得到一定的应用。④声波时效法，超声波时效法首先在前苏联诞生,并在发达国家得到推广。该方法起先主要应用于船舶、核潜艇、航空航天等对消除应力非常严格的军事领域。但是由于超声波法只能解决构件表层一定深度内的应力问题，所以相对应用环境较窄,且成本颇高。⑤热冲击时效法,其实质就是将工件进行快速加热，使加热过程中造成的热应力正好与残余应力叠加,超过材料的屈服极限引起塑性变形,从而使原始残余应力很快松弛并稳定化。