鋁合金厚板深孔法應力測試及薄壁件形變分析-碩士生學位論文選題報告-文庫吧
2025-01-06 18:22 本頁面
【正文】 量殘余應力需釋放應力，這就需要對工件局部分離或者分割，從而會對工件造成一定的損壞或者破壞，但機械法理論完善，技術(shù)成熟，目前在現(xiàn)場測試中廣泛應用，其中尤以淺盲孔法的破壞性最小。，后由Soete發(fā)展完善而形成系統(tǒng)理論。該方法的基本思想是：在有一定初應力的構(gòu)件表面鉆一個直徑2R（約2mm）、深度h（h2R）的小盲孔，于是在盲孔附近表面由于釋放部分應力而產(chǎn)生的位移和應變。在實際測量時，首先在一定條件下做標定試驗，得到初應力與應變的關(guān)系曲線，將標定結(jié)果代入應力應變通孔Kirch關(guān)系式，對Kirch公式進行修正，得到該試驗條件下的標定系數(shù)A、B，然后將待測工件在同一條件下進行盲孔試驗，根據(jù)所測得的釋放應變，代入經(jīng)過修正的Kirch公式，即可得出工件中的殘余應力值[11]。深孔法，Timoshenko, S. and Goodier, J. N. 在1951年 文獻中描述了深孔法測試材料內(nèi)部殘余應力的原理和可能，后來經(jīng)過 GranadaGarcia, A. A., George, D., and Smith, D. 。，并與中子衍射作了對比，隨后在深孔法的基礎(chǔ)上作了進一步的改進使得測量殘余應力的精度提高。,Martyn ，研究確定深孔法選擇的環(huán)切直徑關(guān)系與深孔法技術(shù)精確度之間的關(guān)系，得出兩個結(jié)論：一是，當環(huán)切直徑增大時深孔法的誤差會隨之增大，另一個是深孔法的最大誤差出現(xiàn)在最大應力處。深孔法目前仍在不斷的發(fā)展和應用，由于有色金屬內(nèi)部應力強度普遍不如黑金屬和焊接件應力高，存在著小孔變形測試難等問題，使得該方法的測試準確度還有待進一步提高。現(xiàn)在國內(nèi)在這方面的研究報道很少，開展深孔法在這一領(lǐng)域的應力測試研究應用是一個新課題[12][13][14][15]。層削法和裂紋柔度法是目前除中子衍射技術(shù)外，應用最為普遍的內(nèi)應力測試有損力學實驗方法[16][17][18]。[19]，隨后推導出應用與方板上的數(shù)學模型。而裂紋柔度法是一種較新研究應用的測試方法，1971年Aidyangthan等提出了基于斷裂力學的殘余應力計算理論，接著，學者結(jié)合有限元法簡化了應力強度因子的計算，用常規(guī)方法檢測殘余應力，在1999年Michael [20][21][22]利用有限元法計算裂紋柔度系數(shù)，推廣了級數(shù)在計算模型中的應用。這兩類方法的特點就是能比較整體的反映破壞層應力綜合分布狀況，只要實驗過程科學規(guī)范，應力測試精度也高。應該注意，這兩種方法都不能進行表面應力測試。 物理檢測法主要有X射線法、中子衍射法、超聲法、和磁測法。這些方法均屬無損檢測法，對工件不會造成破壞。X射線法是殘余應力測定技術(shù)中無損檢測方法之一，是研究得最為廣泛、深入、成熟的應力測定方法，被廣泛應用于科學研究和工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域之中。X射線衍射法的理論依據(jù)是布拉格定律。布拉格定律把宏觀上可以準確測定的衍射角與材料中的晶面間距建立確定關(guān)系。X射線衍射法最早是由前蘇聯(lián)學者Akcehob在1929年提出的。X射線應力測定的最基本的思路是，認為一定應力狀態(tài)引起的晶格應變和按彈性理論求出的宏觀應變是一致的，而晶格應變可以通過布拉格方程由X射線衍射技術(shù)測出，這樣就可以從測得的晶格應變來推知殘余應力。，其逐漸成為X射線應力測定的標準方法[23][24]。中子衍射方法是通過測量中子束的衰減而進行的無損檢測方法，可以用來測量材料內(nèi)部的三維殘余應力，是一種重要的無損檢測分析手段。其測定殘余應力的原理與X射線衍射基本相同，但由于中子在材料的穿透深度較大，中子衍射作為有效的體探針和研究手段，具有較為獨特的優(yōu)勢，可探測大塊材料內(nèi)部（厘米量級）的三維殘余應力分布；而X射線衍射則主要用于薄膜或材料表面（界面）殘余應力的測量。近幾年，隨著工程和材料科學應用需求的增加和人們認識的深入，越來越多的中子衍射實驗室開始建立專門的中子衍射殘余應力分析裝置。另外，還有一些實驗室將現(xiàn)有裝置進一步改造為專門的應力裝置，如德國HMI最近將其E3譜儀升級為“致力于殘余應力的衍射儀”由此可見，目前中子衍射殘余應力分析工作正在進入一個蓬勃發(fā)展的時期[25]。3. 薄壁整體結(jié)構(gòu)件加工形變的研究現(xiàn)狀在國外制造技術(shù)水平較高的國家,如美國、日本和西歐一些國家,鋁合金、鈦合金薄壁件的加工技術(shù)已積累一定的經(jīng)驗。高速/超高速切削技術(shù)己經(jīng)逐步應用于航空航天制造領(lǐng)域。其不僅在機床、夾具、刀具及工件材料等方面具有一定的先進性。而且在薄壁件的數(shù)控加工技術(shù)研究方面也有較深的理論研究和實踐積累。美國三波公司依托密西根大學等若干所著名大學,共同研究和開發(fā)能夠有效抑制整體結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工變形的工藝路線優(yōu)化理論和有限元模擬軟件[26]。法國巴黎航空工業(yè)學院與國
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1