残余应力
(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）。
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响
解释钢材中残余应力的特点,以及对构件强度和刚度的影响1 什么是残余应力残余应力又称为材料应力或背后应力，它指在钢材加工、焊接等工艺过程中，材料所受到的内部压力，它是临时形成、长期存在的，而且无论商品作用多久，都不会消失。
2 残余应力的特点残余应力的特点：（1）单轴应力为压应力。
在钢材加工过程中，钢材处于拉伸和压缩作用下，都会产生残余拉应力和残余压应力，这种压力的特点是压应力大于拉应力；（2）残余应力的大小不定。
残余应力的大小取决于钢材材料的性能、外界压力、加工技术等等；（3）残余应力和表面形状有关。
在加工工艺过程中，钢材表面形状和尺寸发生了变化，使得残余应力的分布在局部表面有明显的变化；（4）残余应力易于累积，会影响构件的强度和刚度。
特别是在金属材料折弯和冲压等加工工艺或者焊接工艺上，由于累积残余应力使得片材受力不均匀，易使材料发生变形和破坏，影响设备的使用寿命。
3 缓解残余应力的方法（1）均匀冷却：利用水冷却法、燃烧冷却法等技术，使材料表面温度均匀降低；（2）挠度：通过特殊工艺利用模具形状挠度的效果，让材料表面的残余应力缓慢释放；（3）调节温度：用热处理或钝化处理等技术手段，使材料的温度变化，改变钢材内部残余应力的状态；（4）重复负载扭转：给不同位置的部位加载，使残余应力随着时间的推移不断释放，减小或消除残余应力，提高构件强度和刚度。
4 残余应力对构件强度和刚度的影响残余应力在构件中会形成内应力，如果残余应力过大，会使构件性能降低，影响构件的强度和刚度。
因此，应尽可能减小或消除残余应力，提高构件的强度和刚度，增加构件的使用寿命。
注塑件 残余应力
注塑件残余应力摘要：1.注塑件的概述2.残余应力的定义和产生原因3.残余应力对注塑件性能的影响4.控制和消除残余应力的方法5.结论正文：一、注塑件的概述注塑件是通过注塑成型工艺制成的塑料制品，具有成本低、生产效率高、产品一致性好等优点。
在工业、汽车、电子、医疗等领域有着广泛的应用。
然而，在注塑成型过程中，由于各种原因，注塑件可能会产生残余应力，这对注塑件的性能和使用寿命会产生一定的影响。
二、残余应力的定义和产生原因残余应力是指在注塑件成型后，仍存在于制品内部的应力。
产生残余应力的原因主要有以下几点：1.成型过程中的温度分布不均，导致收缩不均匀；2.注塑件的结构设计不合理，导致应力集中；3.模具设计及制造缺陷，如浇口、冷却系统等设置不合理；4.注塑参数设置不当，如注射速度、压力、保压时间等；5.塑料原材料的性能和工艺性能不佳，如流动性差、易变形等。
三、残余应力对注塑件性能的影响残余应力对注塑件的性能和使用寿命产生很大的影响，主要表现在以下几个方面：1.降低注塑件的力学性能，如强度、刚度、韧性等；2.引起注塑件的变形和翘曲，影响其尺寸稳定性；3.导致注塑件在使用过程中出现破裂、磨损等现象，缩短使用寿命；4.影响注塑件的电绝缘性能、耐热性能等。
四、控制和消除残余应力的方法为降低残余应力对注塑件性能的影响，可以采取以下措施：1.优化注塑件的结构设计，避免应力集中；2.改进模具设计，保证浇口、冷却系统等设置合理；3.合理设置注塑参数，如注射速度、压力、保压时间等；4.选择性能优良的塑料原材料；5.对注塑件进行后处理，如退火、热处理等，以消除残余应力。
五、结论注塑件在成型过程中可能会产生残余应力，这对其性能和使用寿命产生一定的影响。
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。
名词解释残余应力
名词解释残余应力
残余应力是指物体受力后，除加载后立即释放的弹性应力外，仍然存在于物体中的应力。
这种应力可能来自于不同的原因，例如加工、热处理、焊接、撞击或损坏等。
残余应力可能对材料性能、形状稳定性和寿命等方面产生重大影响。
残余应力可以分为压应力和拉应力。
压应力是尺寸减小的应力，而拉应力是尺寸增加的应力。
这些应力可以导致许多问题，如组件的变形、疲劳性能下降、裂纹扩展等。
因此，残余应力的控制和管理对于确保产品质量和可靠性至关重要。
为了降低或消除残余应力，可以采用多种方法，如热处理、加工、冷却等。
在某些情况下，残余应力可以被利用来提高材料的性能，例如强化金属的塑性变形能力。
因此，在设计和制造过程中，需要对残余应力进行评估和控制，以确保产品的性能和寿命。
- 1 -。
残余应力检测目的
残余应力检测目的全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：残余应力检测是一种非破坏性测试方法，可以测定零件内部的残余应力状况。
残余应力是指在零件制造或使用过程中留存下来的应力，它不是由外部载荷引起的，而是在凝固、加工、焊接、淬火等过程中引起的。
残余应力会影响零件的力学性能、耐久性和稳定性，因此对于工程零件的制造和使用具有重要意义。
残余应力的存在会对零件的性能和质量产生不利影响，首先是影响零件的强度和韧性。
残余应力可能导致零件的应力集中和裂纹扩展，从而减少零件的承载能力和疲劳寿命。
其次是影响零件的变形和稳定性。
残余应力会改变零件的形状和尺寸，导致零件与其他零件之间的配合间隙失效，影响产品的装配质量和性能。
残余应力还可能引起材料的长期变形和断裂，影响零件的使用寿命和可靠性。
为了及时发现和解决零件中的残余应力问题，需要进行残余应力检测。
残余应力检测的主要目的是确定零件内部的应力分布情况和大小，了解应力的来源和产生原因，评估其对零件性能的影响，从而制定相应的改进和处理措施。
残余应力检测可以帮助工程师和技术人员深入了解零件的材料特性和加工工艺，优化零件的设计和制造过程，提高产品的质量和可靠性。
残余应力检测的方法多种多样，常用的包括光学法、磁法、超声波法、X射线衍射法等。
这些方法可以在不破坏零件的情况下，准确地测定零件内部的应力分布和大小，为工程设计和生产提供可靠的数据支持。
通过残余应力检测，可以及时发现和排除零件中潜在的缺陷和隐患，提高产品的质量和性能，减少因应力失控而导致的事故和损失。
残余应力检测是工程制造过程中的重要环节，对于确保零件质量和性能具有重要意义。
通过残余应力检测，可以及时发现和解决零件中的应力问题，提高产品的质量和可靠性，为企业的可持续发展提供有力支持。
在今后的工程设计和生产过程中，应加强对残余应力检测的应用和推广，不断提高检测技术和水平，为工程制造业的发展贡献力量。
【篇章到2000字左右】第二篇示例：残余应力是指在材料制备或加工过程中产生的内部应力。
残余应力基本知识
拉伸作用引起凸出效应
垂直于表面的塑性“凸出”， 按照波松比关系，必然会产生 平行于表面的塑性收缩，而表 面之下未收缩，所以，
在被切削平面产生残余拉 应力
耕犁阶段
材料塑性滑移阶段
即“塑性凸出”，表面塑性收缩阶段
表一 残余应力峰值与喷丸预应力的关系
p(Kgf/mm2) ＋100 ＋75 ＋50 0 －98 rp(Kgf/mm2) －91 －88 －83 －63 ＋5
rp 51.30.5p(Kgf/mm2) (1)
上式的线性回归相关系数为0.973。
然后，对施加不同预应力喷丸，得到不 同残余应力的的钢板弹簧进行疲劳试验， 得到了这样的S—N曲线
残余应力基本知识简介
• 残余应力概念界定 • 残余应力的产生 • 残余应力的作用 • 残余应力的测量方法
一、残余应力的基本概念
定义
• 内应力：没有外力或外力矩作用而在物体内部存在并自身保持平衡的应力。
•历史回顾 1860年 Woehler 指出火车轴的断裂有内应力作用这个因素 1925年 Masing 首次提出将内应力分为三类。 1935年 Давиденков依据各类内应力对晶体的X射线衍射
内
外
残余 应力 （MPa）
实际测试得到的分布曲线却是这样的
400
300
200
100
剥层深度 （mm）
0
10
8
6
4
2
0
-100
-200
实测曲线与理论分析所得曲线 形状相似，区别在于表层及其 以下区间多了显著的拉应力。
实际情况是：钢板弯折 并没有达到90度，焊接 时施加外力，强制焊接 成型，于是把弹性变形 固定下来。
焊接残余应力产生的原因
焊接残余应力产生的原因
焊接残余应力是指在焊接过程中，由于局部区域受到不均匀的热膨胀和冷却收缩的影响，导致材料内部产生残余应力。
这些残余应力可能会对焊接件的性能和稳定性产生负面影响，因此需要及时进行处理和控制。
焊接残余应力的产生原因主要包括以下几个方面：
1. 热膨胀和冷却收缩不均匀：焊接过程中，焊接件局部区域受到高温热输入，导致局部区域膨胀，而在冷却过程中又会收缩。
如果热膨胀和冷却收缩不均匀，就会导致残余应力的产生。
2. 焊接过程中的变形：焊接过程中，由于焊接件受到热输入，可能会发生变形，导致残余应力的产生。
3. 材料性能差异：焊接时使用的母材、焊材和焊接工艺可能存在一定的差异，这也会导致残余应力的产生。
4. 焊接残留缺陷：如果焊接过程中存在气孔、夹杂等缺陷，也会导致残余应力的产生。
对于焊接残余应力的产生原因，我们可以通过以下几种方法进行控制和处理：
1. 合理选择焊接工艺和参数：在焊接过程中，应根据焊接件的材料和形状，合理选择焊接工艺和参数，以减少残余应力的产生。
2. 采取预热和后热处理措施：在焊接过程中，可以采取预热和后热处理的方式，以减少焊接残余应力的产生。
3. 控制焊接变形：在焊接过程中，应控制焊接变形，避免过大的变形导致残余应力的产生。
4. 检测和修复焊接残留缺陷：在焊接后，应对焊接件进行检测，及时发现并修复焊接残留缺陷，以减少残余应力的产生。
焊接残余应力的产生原因是多方面的，需要在焊接过程中加以控制和处理，以确保焊接件的性能和稳定性。
通过合理选择焊接工艺和参数、采取预热和后热处理措施、控制焊接变形和修复焊接残留缺陷，可以有效减少焊接残余应力的产生，从而提高焊接件的质量和可靠性。
残余应力
残余应力：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，是固有应力的一种。
材料在外力作用下发生不均匀塑性变形后，除去外力，会有残余应力。
固有应力:凡是没有外部作用，物体内部保持平衡的应力。
原因:金属在外力作用下的变形是不均匀的,有的部位变形量大,而有的部位小,它们相互之间又是互相牵连在一起的整体,这样在变形量不同的各部位之间就出现了一定的弹性应力-----当外部因素的作用除去后，在物体内保持平衡而存在。
就是所谓的残余应力.
弹性形变：在外部荷载的作用下，物体发生形变，当去除外部荷载，物体又恢复原状的形变。
塑性形变：在外部荷载的作用下，物体发生形变，当去除外部荷载，物体不能恢复原状的形变。
确切一点，当材料在超过弹性极限的应力作用下，产生的形变在外部荷载取出后不能全部恢复，其中恢复的部分叫弹性形变，没有恢复的那部分叫塑性形变。
塑性形变的机理：
材料由于多种原因，内部分子或原子结构会存在各种缺陷，当受到较大外部荷载作用时，就会发生不均匀形变，本来相互牵连在一起的稳定整体，在形变量不同的部位之间就会产生相互平衡的弹性应力，这种应力在外部作用除去后不会消失，称作残余应力。
而正是残余应力使得形变不能恢复。
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 (6)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。
金属结构中残余应力的讨论
金属结构中残余应力的讨论引言:金属材料在加工和制造过程中常常会产生残余应力。
残余应力是指在金属结构中存在的不能消除的内部应力。
这些应力与材料的弹性、塑性变形以及温度变化等因素密切相关。
残余应力不仅会影响金属结构的机械性能和稳定性，还可能导致材料疲劳和腐蚀的问题。
本文将讨论金属结构中残余应力的产生原因、影响因素以及相关的解决方法。
一、残余应力的产生原因：1. 热加工引起的残余应力：热加工过程中，金属材料的温度发生变化，导致结晶体重新排列和形变。
由于金属材料的热膨胀系数与晶格结构和温度变化有关，不同部位的热膨胀产生的变形会引起残余应力。
2. 加工变形引起的残余应力：金属材料在加工过程中经历了塑性变形，如锻造、压延、挤压等。
这些变形引起了晶粒的滑移和再结晶，导致了残余应力的产生。
3. 焊接引起的残余应力：焊接是金属结构常用的连接方式，但焊接过程中会通过加热和冷却引起温度梯度，从而导致残余应力的产生。
焊接接头处的残余应力常常是金属结构中最大的。
二、影响残余应力的因素：1. 材料性质：金属材料的物理和化学性质对残余应力产生影响。
例如，材料的热膨胀系数、熔点、晶格结构等因素可以改变金属材料的残余应力分布情况。
2. 加工方式：不同的加工方式会对金属材料的残余应力产生不同的影响。
例如，拉伸、压缩、弯曲等加工方式都会引起材料的塑性变形，并产生相应的残余应力。
3. 加工温度：金属材料的加工温度对残余应力的产生也有重要影响。
高温加工环境下的金属材料通常会发生晶粒长大和再结晶现象，从而减小残余应力。
三、残余应力的影响：1. 机械性能变化：残余应力会改变金属材料的机械性能，如屈服强度、断裂韧性和抗疲劳性等。
高残余应力会降低金属材料的强度和韧性，增加产生裂纹和疲劳断裂的风险。
2. 变形和变形失稳：金属材料中的残余应力会导致变形和变形失稳现象。
在应力作用下，残余应力会与外部载荷相互作用，引起非弹性变形，进而导致形状失稳。
3. 腐蚀和疲劳问题：残余应力会影响金属结构的抗腐蚀性能，加速腐蚀的发生。
残余应力的概念
残余应力的概念残余应力是指材料在加工、热处理或使用过程中，由于内部应力分布不均匀而形成的一种应力状态。
这种应力状态不会随着外力的消失而完全消失，而是留下一定的应力残留在材料中。
残余应力的存在会对材料的性能和寿命产生重要影响。
一、残余应力的形成原因1. 加工应力：在材料加工过程中，由于切削、锻造、轧制等加工方法的不同，会在材料内部产生不同方向的应力。
这些应力在加工后不会完全消失，留下一定的残余应力。
2. 热处理应力：在材料热处理过程中，由于温度变化和组织结构的变化，会形成内部应力。
这些应力也不会完全消失，留下一定的残余应力。
3. 使用应力：在材料使用过程中，由于受到外部载荷的作用，会产生内部应力。
这些应力也不会完全消失，留下一定的残余应力。
二、残余应力的影响1. 影响材料的强度和韧性：残余应力会使材料的强度和韧性发生变化，使其抗拉、抗压、抗弯等性能发生变化。
2. 影响材料的疲劳寿命：残余应力会影响材料的疲劳寿命，使其在受到疲劳载荷时更容易发生疲劳裂纹。
3. 影响材料的变形和稳定性：残余应力会影响材料的变形和稳定性，使其在受到外部载荷时更容易发生塑性变形和变形失稳。
4. 影响材料的耐腐蚀性能：残余应力会影响材料的耐腐蚀性能，使其更容易受到腐蚀和损伤。
三、残余应力的测量方法1. X射线衍射法：利用X射线的衍射现象，测量材料内部的晶格应变，从而得到残余应力的大小和方向。
2. 中子衍射法：利用中子的衍射现象，测量材料内部的晶格应变，从而得到残余应力的大小和方向。
3. 光学法：利用光学原理，测量材料内部的应变，从而得到残余应力的大小和方向。
4. 拉伸法：利用拉伸试验机，测量材料在不同拉伸程度下的应力和应变，从而得到残余应力的大小和方向。
总之，残余应力是材料内部的一种应力状态，对材料的性能和寿命产生重要影响。
通过合适的测量方法，可以准确地测量残余应力的大小和方向，为材料的应用提供科学依据。
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θ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ζθ和ηθ为方向Sθ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（η13≠0和/或η23≠0），则εθψ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。
第10讲残余应力ppt
变形程度和残余应力能量的关系曲线 1.第一、第二及第三种残余应力总能的变化曲线；2.第一种残余应力能量变化曲线；3.第二及第三种残余应力总能量变化曲线
泄峙蓬鬃歼椎咐素惮甸焊况惹瓦盆牌验怀疡水五脱续祈到先夺雷咬苇尘舱第10讲残余应力ppt第10讲残余应力ppt
第五章 塑性变形的不均匀性
主要内容 Main Content 变形不均匀的基本概念 变形不均匀的原因 减小变形不均匀的措施 残余应力
蔑柏肛褒抹基幌肋内寿半惟哭染壮矽诗越坤累季睛已步刮龄诡浙缠吩走准第10讲残余应力ppt第10讲残余应力ppt
5.4 残余应力
残余应力的概念 变形条件对残余应力的影响 残余应力引起的后果 减小残余应力影响的措施 残余应力的测定方法
变形与钻孔横断面积关系
买债唐杀匝踌兵滓粱丰靡殃厌吏畔碾震妄荧忻困介寝毡坎器羚御隘饥足缮第10讲残余应力ppt第10讲残余应力ppt
纵向应力 切向应力 径向应力 式中
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变形条件对残余应力的影响
残余应力与附加应力一样也同样受到变形条件的影响。其中主要是变形温度、变形速度、变形程度、接触摩擦、工具和变形物体形状等等。
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变形温度
在确定变形温度的影响时应注意到在变形过程中是否有相变存在。若在变形过程中出现双相系时，将会引起第二种附加应力的产生，从而使残余应力增大。 但在一般情况下，当变形温度升高时，附加应力以及所形成的残余应力减小。温度降低时，出现附加应力和从而出现残余应力的可能增大。因此，即使是对单相系金属也不允许将变形温度降低到某一定值以下。 在变形过程中温度的不均匀分布是产生极大附加应力的一个原因，自然也是产生极大残余应力的一个原因。如果变形过程在高于室温条件下完成时，具有某一数值的残余应力时，则此残余应力会因物体冷却到室温而增加。
残余应力对热处理的影响
残余应力对热处理的影响全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：残余应力是指在金属或合金材料中经历过加工、焊接或淬火等工艺后，所产生的未完全释放的内部应力。
这些残余应力会影响材料的性能和稳定性，造成一系列不利影响。
本文将探讨残余应力对热处理的影响，并探讨如何优化热处理工艺以减少残余应力的影响。
残余应力对热处理的影响主要表现在以下几个方面：1. 破坏性影响：残余应力会导致材料的脆性增加，从而降低其韧性和抗拉强度。
在应力集中处易发生开裂，严重影响材料的使用寿命和安全性。
2. 形变影响：残余应力会导致材料在加工或使用过程中发生形变，导致尺寸不稳定和变形，影响零件的精度和装配质量。
3. 力学性能影响：残余应力会导致材料的本构关系发生变化，破坏原有的力学性能。
应力的增加会导致材料的硬度和强度降低。
4. 退火效果影响：残余应力对热处理的效果有负面影响。
在退火时，残余应力会导致再次产生形变和应力集中，从而影响退火效果和晶粒的再结晶过程。
为了减少残余应力对热处理的影响，我们可以采取以下措施：1. 合理控制加工工艺：在加工过程中，应合理控制温度、速度和应力等参数，避免产生过大的残余应力。
2. 适当退火处理：在材料加工后进行适当的退火处理，可减少残余应力的影响，恢复材料的力学性能和结构稳定性。
3. 采用热处理工艺：在产品设计和制造过程中，合理选择热处理工艺，如淬火、回火或正火等，可以减少残余应力的产生，提高材料的性能和稳定性。
4. 精确控制温度和时间：在热处理过程中，应精确控制温度和时间，避免过热或过冷，以减小残余应力的产生。
残余应力对热处理有着不可忽视的影响，我们需要重视残余应力的形成和影响机制，并采取合适的措施减少其影响。
通过合理的工艺优化和热处理处理，我们可以有效减少残余应力的产生，提高材料的性能和稳定性，确保产品质量和安全性。
【字数达到要求，2000字】。
第二篇示例：残余应力是指在零应力下发生形变后，当去掉外加的载荷或变温后，材料内部所保留的应力。
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。
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。
机械拉伸残余应力计算公式
机械拉伸残余应力计算公式引言。
机械拉伸残余应力是指在金属材料的拉伸过程中，由于内部组织和结构的变化而产生的残余应力。
这种残余应力会对材料的性能和使用寿命产生重要影响，因此对其进行准确计算和分析具有重要意义。
本文将介绍机械拉伸残余应力的计算公式及其应用。
机械拉伸残余应力的计算公式。
机械拉伸残余应力的计算公式可以通过材料力学和弹性力学的理论进行推导和建立。
一般来说，机械拉伸残余应力的计算公式可以分为以下几种情况：1. 线弹性理论。
在线弹性理论中，机械拉伸残余应力的计算公式可以表示为：σ = Eε。
其中，σ表示残余应力，E表示弹性模量，ε表示应变。
这个公式适用于材料在弹性范围内的拉伸过程，可以通过应变计算得到残余应力。
2. 弹塑性理论。
在材料的拉伸过程中，如果考虑了材料的弹性和塑性变形，机械拉伸残余应力的计算公式可以表示为：σ = Eε + Kε^n。
其中，K表示材料的屈服强度，n表示材料的应力指数。
这个公式适用于材料在弹塑性范围内的拉伸过程，可以通过考虑材料的屈服强度和应力指数来计算得到残余应力。
3. 考虑应力松弛。
在一些特殊情况下，材料在拉伸过程中会发生应力松弛现象，这时机械拉伸残余应力的计算公式可以表示为：σ = Eε + Kε^n Ψ(t)。
其中，Ψ(t)表示材料的应力松弛函数。
这个公式适用于材料在考虑应力松弛的情况下的拉伸过程，可以通过考虑材料的应力松弛函数来计算得到残余应力。
应用与分析。
机械拉伸残余应力的计算公式可以通过实验数据和数值模拟进行验证和分析。
通过对不同材料和不同拉伸条件下的残余应力进行计算和分析，可以得到以下几点结论：1. 材料的弹性模量和屈服强度对机械拉伸残余应力有重要影响。
弹性模量越大，残余应力越大；屈服强度越大，残余应力越小。
2. 材料的应力松弛对机械拉伸残余应力也有重要影响。
在考虑应力松弛的情况下，残余应力会随时间逐渐减小。
3. 材料的应力指数对机械拉伸残余应力的影响较小，但在一些特殊情况下也需要考虑。
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残余应力测量方法与 消除技术
汇报人： 学 号：
• 残余应力的危害
主要内容
• 残余应力测量方法 • 残余应力消除技术
残余应力的产生及原因
残余应力是如何产生的呢？ 机械零部件在铸造、热处理、焊接、 压力加工、切削加工等制造过程中， 由于受热不均、机械载荷等因素产 生内部应力，而当这些因素消失后 仍然有部分应力残留，就成为残余 应力。 残余应力产生的原因:
钻孔法示意图
典型的钻孔云纹图 条纹分布
环芯法与深孔法
环芯法：其原理与钻 孔法相似。 深孔法：原理是首先在 零件上钻一个小孔，精 确测量出小孔的直径， 然后在零件上钻一个与 小孔同心的环，其周围 因为应力释放而使小孔 的直径发生变化，经计 算得到钻孔处原有的应 力。
环芯法示意图
深孔法示意图
剥层法
剥层法常用于测定几何形状简 单（平板、圆柱）的试件。 原理：当通过电化学方法从含 有残余应力的平板或圆柱上去 除一层材料时，其内部残余应 力将不再平衡，当它重新平衡 时将导致平板变形，平板弯曲 的曲率取决于被去除掉的那层 材料原来的残余应力分布和遗 留部分材料的弹性性能。
成分差异 不同材料成分 的比容不同 渗碳、氮 化、电镀、 材料制备等
产生的工 艺过程
切削、喷 丸、冲压、 锻造等
热处理、焊接、 热处理、焊接、 材料制备等 材料制备等
残余应力的危害
1）残余应力能影响零件的加工精度。一方面，后续工 序将引起前道工序的残余应力重新分布；另一方面，残 余应力随时间的推移缓慢松弛，均能导致零件变形和尺 寸不稳定。 2）残余应力能够影响零件的疲劳强度。表面压应力增 大疲劳强度；表面拉应力减小疲劳强度。 3）表面残余拉应力能加速应力腐蚀。
钻孔法
基本原理：在具有残余应力的构件表面上钻一个小孔，使得孔的邻近 区域内由于部分应力释放而产生相应的位移和应变，采用黏贴应变片 等方式测量这些位移和应变，最后通过换算便可以得到钻孔处深度方 向上的平均残余应力。
钻孔法的优点： 精度高、操作方便、 设备便宜。 缺点是: 需要在被测件表面 钻孔，使构件产生破坏; 钻孔过程中常会引起材料 的损伤和屈服，影响测量 效果。
磁性法都是利用磁致伸缩效应力测定应力的，当应力变化 时，由于物体的伸缩引起磁路中磁通的变化，并使感应器 线圈的感应电流发生变化，通 过 电 流 的 变 化 测 出 应 力 的 变化。
自然失效法
自然时效法是最古老的一种消除残余应力的方法。 方法：将工件放置在户外，经过长久的温度变化，工件经 受反复的温度压力，造成工件内金属晶格的滑移，从而达 到消除残余应力的效果。 自然失效法效率低、耗时长、对应力的消除效果较差，一 般只能消除掉10%左右的残余应力，目前已经被逐渐淘汰。 适合：热应力（铸造锻造过程中产生的残余应力）、冷应 力（机械加工过程中产生的残余应力）、焊接应力（焊接 过程中产生的应力）。
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残余应力测量技术
残余应力测量技术
ห้องสมุดไป่ตู้
机械测量法
检测方法
机械测量法是对工件进行切割或分离，使 内部应力得到释放，测量工件的应变，从 而计算出残余应力。 机械检测法对工件本身会造成一定程度的 破坏。 常见的机械测量法包括钻孔法、环芯法、 深孔法、剥层法、切条法等。
无损测量法就是利用声、光、磁和电等特 性，在不损害或不影响被测量对象使用性 无损测量法 能的前提下，来测量残余应力的方法。 （物理测量法） 无损测量法主要包括磁测法、X 射线衍射 法、超声波法等。
无
无
热时效
10%~35%
不稳定
数十小时
能耗很大
有
振动时效
30%~60%
稳定
数十分钟
能耗小
无
谢谢
平板、圆柱试件的剥层法测量残余应力
Ｘ 射线法
原理：基于弹性力学及 X 射线晶体学的测试方法。其基本原理是 当金属存在残余应力时，不同晶粒的晶面间距随应力的大小发生 规律变化，通过这种变化测量出相应的应变。
其他物理测量方法
超声波法是一种基于声弹性理论的测试方法，其基本原理 是利 用 材 料 受 到 应 力 作 用 时 会 产 生 双 折 射现 象。
External force
Bend by the external force
Tensile
Compressive
Tensile
Stress remains in the bar 内部原因 金属相变 内部组织不均 匀
Remove the external force
产生 原因
产生机理
外部原因 不均匀塑性变形 各部分受力不均 温度梯度 膨胀、收缩不 均匀导致不均 匀的塑性变形
热处理法
热处理法消除残余应力的基本原理是把工件加热到略低于再 结晶开始温度，保温后缓慢冷却。在加热保温过程中由于温 度升高，金属原子运动能力上升，使工件中晶格缺陷减少， 导致晶格弹性畸变能量降低，从而使得工件残余应力减少。 热处理法消除残余应力相对于自然时效处理周期大大缩短， 但其消除应力的效果并不理想，只有 10%~35%，且该方法 能耗高、价格昂贵、污染严重，热处理后的材料机械性能大 大降低。 适合：热应力（铸造锻造过程中产生的残余应力）、冷应力 （机械加工过程中产生的残余应力）、焊接应力（焊接过程 中产生的应力）。
振动时效法
振动时效是一种采用机械振动消除残余应力的技术，其基 本原理是机械共振与试样材料残余应力叠加，当叠加的应 力值大于材料的屈服极限时，材料将会发生塑性变形，从 而降低工件的残余应力。
残余应力消除方法的比较
比较方法 去应力效果 尺寸稳定性 工艺周期 能源消耗 环境污染
自然时效
10%左右
稳定
数月至数年