纳米压痕理论在残余应力检测方面的技术进展

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ｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅｔｗｏｍｏｄｅｌｓｂｏｔｈａｓｓｕｍｅｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓｅｑｕａｌ — ｂｉａｘｉａｌｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｏｎｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｕｒｆａｃｅ，ａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｎａｎｏ — ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｗｏｔｙｐｉｃａｌｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｆｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇｔｈｅｒｅ —
（１．ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＸｉｎｇｔａｉＭｉｌｌＲｏｌｌＳｍａｌｌＣｏｌｄＲｏｌｌＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｘｉｎｇｔａｉ０５４０００，Ｃｈｉｎａ）
ｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｌｏａｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｉｓｏｎｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｌｏａｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｗｈｉｃｈｕｓｅｄｔｈｅｎａｎｏ — ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｔｏｄｅｔｅｃｔｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｔｏｂｅｍａｄｅｏｎｔｈｅｎａｎｏ — ｉｎ —
入的研究。
关键词：纳米压痕；理论模型；残余应力；检测中图分类号：ＴＧ１７４．４４文献标志码：Ａ
ＬＩＱｉｎｇ，ＬＩＵＳｈｉｆｅｎｇ
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＮａｎｏ－ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎＴｈｅｏｒｙｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓ
ｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＳｕｒｅｓｈａｎｄＡ．Ｅ．Ｇｉａｎｎａｋｏｐｏｕｌｏｓｃａｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｎｔａｃｔａｒｅａｒａｔｉｏｏｆｓｔｒｅｓｓｅｄａｎｄｕｎｓｔｒｅｓｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｌａｔｅｒ，Ｙ．Ｈ．ＬｅｅａｎｄＤ．Ｋｗｏｎｍｏｄｉｆｉｅｄｔｈｅｍｏｄｅｌ，ａｎｄｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄｔｈｅｃｏｎｔａｃｔａｒｅａｉｎｔｏｔｈｅ
ｄｅｎｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｎｏ — ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ，ｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
摘要：介绍了纳米压痕理论以及２种典型的测量残余应力的理论模型，这２种模型都假设表面存
在等双轴残余应力。其中Ｓｕｒｅｓｈ和Ａ．Ｅ．Ｇｉａｎｎａｋｏｐｏｕｌｏｓ模型测量残余应力是由存在残余应力时和没有残余应力时的接触面积之比来确定；随后Ｙ．Ｈ．Ｌｅｅ和Ｄ．Ｋｗｏｎ对该模型进行了修正，根据载荷与硬度的对应关系，将接触面积转换成载荷的函数；最后的残余应力计算仅与载荷有关。本文还详细综述了用纳米压痕理论检测残余应力的应用实例，最后提出用纳米压痕技术检测残余应力的可能性还有待更深
新技术新工艺Βιβλιοθήκη ２０１３年第３期
纳米压痕理论在残余应力检测方面的技术进展
李青，刘士峰。
（１．军械工程学院，河北石家庄０５０００３；２．邢台轧辊小冷辊有限责任公司，河北邢台０５４０００）