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残余应力测试方法-盲孔法

发布时间: 2014-01-17      浏览次数: 2194

1、盲孔法测量残余应力基本原理

盲孔法测量残余应力是指在有残余应力的部位钻一个小孔,因小孔附近的残余应力被释放,孔区附近的残余应力场发生变化,只要测出该局部区域的应变变化量,即可计算出钻孔处释放前的残余应力值。

假定一块各向同性的平板中存在某一残余应力,若钻一小孔,孔边的径向应力下降为零,孔区附近应力重新分布,如图1所示,阴影区为钻孔后应力的变化,该应力称为释放应力,由应变计感受其应变。通常表面残余应力是平面应力状态,两个主应力和主方向角三个未知数,要求用三个应变敏感栅组成应变花进行测量,每个敏感栅的中心布置在同一半径上如图2所示。

                      

         图1   钻孔应力释放原理图                               图2   钻孔时应变计敏感栅的布置图

2、盲孔法测量残余应力方法概要

(1)贴片、连线。

将应变花粘贴在待测部位,用电烙铁将应变花的引线、屏蔽线焊到相应接线端子上。

                

                     图3  粘好的应变花                        图4  安装好的应变花                            图5 屏蔽线连接图


(2)连接应变仪、开机。

    把屏蔽线连接到应变仪,开机启动应变仪。

 


(3)钻孔。

根据被测试材料、应变花的种类,设置相关参数,预热、清零、打孔。

                   

         图6  初步放置钻孔装置                                          图7  显微镜对中 


        

                                 图8  钻孔                                         图9  钻孔完毕


(4)读数。

打孔完毕,数据完全稳定后记录结果,即可获得打孔处的残余应力值。

3. 盲孔法测量残余应力的意义和用途

残余应力几乎在所有结构中都存在,它们可能是在制造工艺过程中形成或在结构服役寿命内产生,在许多场合下,尤其是结构承受交变载荷或在腐蚀环境下工作时,残余应力是结构失效的一个主要因素,了解结构的残余应力是非常有必要的。盲孔法应变测量技术是一种测定残余应力的适用的半无损方法。