殘余應(yīng)力分類與評(píng)估(參考版)
2025-04-10 21:44本頁(yè)面
【正文】 壓力不是有人比你努力，而是那些比你牛幾倍的人依然比你努力。最值得欣賞的風(fēng)景，是自己奮斗的足跡。不要做金錢、權(quán)利的奴隸；應(yīng)學(xué)會(huì)做“金錢、權(quán)利”的主人。贈(zèng)語(yǔ)； 如果我們做與不做都會(huì)有人笑，如果做不好與做得好還會(huì)有人笑，那么我們索性就做得更好，來(lái)給人笑吧！ 現(xiàn)在你不玩命的學(xué)，以后命玩你。但磁力法只能用于鐵磁性材料，且對(duì)材料結(jié)構(gòu)等因素也敏感，這些因素均多多少少限制了磁力法在工業(yè)上的應(yīng)用。其原理是，基于鐵磁性材料(如低碳鋼等)的磁致伸縮效應(yīng)，即鐵磁性材料在磁化時(shí)會(huì)發(fā)生尺寸變化；反過(guò)來(lái)鐵磁體在應(yīng)力作用下其磁化狀態(tài)(導(dǎo)磁率和磁感應(yīng)強(qiáng)度等)也會(huì)發(fā)生變化，因此通過(guò)測(cè)量磁性變化可以測(cè)定鐵磁材料中的應(yīng)力。顯然在測(cè)得BN信息大小時(shí)，還必須把各種因素的影響區(qū)別開(kāi)來(lái)，從而得到應(yīng)力的分布情況。磁噪聲法是鐵磁材料在外加交變磁場(chǎng)的作用下，磁疇壁會(huì)發(fā)生不連續(xù)的跳躍式急劇變化，從而釋放出彈性應(yīng)力——應(yīng)變波，此現(xiàn)象稱為磁噪聲，又稱為巴克豪森磁噪聲(BN)。磁疇大小的變化伴隨疇界移動(dòng)，而材料中的晶界及雜質(zhì)等則對(duì)疇界起釘扎作用。目前應(yīng)用的磁性方法有兩種：磁噪聲法和磁應(yīng)變法。但是目前超聲波法仍處于試驗(yàn)研究階段，還存在許多問(wèn)題：①測(cè)定的結(jié)果要受到材料性能、工件形狀和組織結(jié)構(gòu)的干擾較大；②同時(shí)測(cè)量應(yīng)力急劇變化、形狀復(fù)雜和受三向應(yīng)力的實(shí)際構(gòu)件時(shí)還存在許多問(wèn)題；③聲波波長(zhǎng)太長(zhǎng)，利用干涉法目前還難實(shí)現(xiàn)，測(cè)量的靈敏度較低為了測(cè)定介質(zhì)中的聲速變化，必須用高靈敏度的設(shè)備和儀器來(lái)測(cè)定，測(cè)定過(guò)程比較煩瑣。超聲波法正是采取某種手段測(cè)定應(yīng)力引起的聲雙折射、聲傳播速度變化及超聲頻譜變化，測(cè)量出這些變化以后便可計(jì)算出作用在物體上的外力或殘余應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力為平面應(yīng)力狀態(tài)且超聲波又以垂直于應(yīng)力平面方向傳播時(shí)。一個(gè)各向同性固態(tài)介質(zhì)，在應(yīng)力的作用下是具有聲彈性的(和磁性相似)。但當(dāng)入射波是沿垂直于各向同性介質(zhì)表面?zhèn)鞑r(shí)，可以證明它將形成兩個(gè)純粹與入射波同類型的波。 超聲波法超聲波法是利用聲雙折射現(xiàn)象的。中子法的最大優(yōu)勢(shì)是比X射法可以得到很大的穿透深度，同時(shí)具有很高的空間分辨率，從而通過(guò)移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)試件來(lái)實(shí)現(xiàn)的能夠完全繪制工程零部件的三維應(yīng)變圖。中子衍射法的工作原理與其他衍射法一樣，也是根據(jù)多晶體材料內(nèi)部彈性變形引起的晶粒削距相對(duì)于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的變化量進(jìn)行應(yīng)力測(cè)定的。當(dāng)在目前，中子衍射方法是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要手段之一。 中子衍射法中子衍射法主要是利用材料晶格常數(shù)的變化來(lái)推算出物體的應(yīng)力狀態(tài)。同步衍射實(shí)驗(yàn)設(shè)備也非常稀缺，僅限于若干歐美國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，國(guó)內(nèi)尚無(wú)該方面的研究報(bào)道。例如為研究大鍛件淬火殘余應(yīng)力的形成和分布規(guī)律，就屬于有損檢測(cè)。然而，這種方法對(duì)粗晶等材料的測(cè)試目前尚有困難，某些材料很難找到衍射面，X射線測(cè)試設(shè)備也比較復(fù)雜。由于X射線衍射法的無(wú)損性，這種方法向來(lái)在焊接結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力測(cè)量中的應(yīng)用研究十分廣泛。只要知道了晶粒內(nèi)特定晶面族面間距的變化，經(jīng)布拉格方程就可得到應(yīng)變量的大小，然后根據(jù)胡克定律即可求得應(yīng)力值。組成金屬材料的晶粒是由一定晶體結(jié)構(gòu)的無(wú)數(shù)晶胞組成的，在其被測(cè)區(qū)域的X光照射面積內(nèi)含有足夠多的晶粒，且各晶粒的晶體學(xué)取向是充分紊亂的，以至采用任意指數(shù)的晶面參與衍射，都有足夠多的相同晶面指數(shù)的晶面參與衍射。X射線衍射法的基本原理是通過(guò)測(cè)量晶體結(jié)構(gòu)的變化來(lái)測(cè)量變化來(lái)測(cè)量應(yīng)變的變化來(lái)測(cè)量應(yīng)變。 X射線衍射法盲孔法盡管是最常用的殘余應(yīng)力檢測(cè)方法，但卻或多或少會(huì)對(duì)構(gòu)件造成損傷，這在很多情況下是不被允許的，例如對(duì)于壓力容器，就絕不允許破損。X射線的原理與中子衍射相似，由于X射線的波長(zhǎng)較大，其探測(cè)深度和精度不及中子衍射，但X射線源較中子源易于獲得，因此工業(yè)上X射線的應(yīng)用遠(yuǎn)較中子衍射為廣。無(wú)損檢測(cè)法主要有X射線衍射法，中子衍射法、同步衍射法、超聲波法和磁性法，其中X射線衍射法又包括普通X射線衍射法和硬X射線衍射法（或同步衍射法）。通過(guò)逐層去除并測(cè)量其去除后的曲率，平板的原始?xì)堄鄳?yīng)力分布就可通過(guò)計(jì)算得到，常用于測(cè)定幾何形狀簡(jiǎn)單的試件的殘余應(yīng)力，測(cè)試過(guò)程快捷。由測(cè)得結(jié)果及計(jì)算公式可知面各個(gè)方向的應(yīng)變是槽深Z的函數(shù)。環(huán)芯法是在待測(cè)工件表面用皇冠形銑刀加工出一個(gè)環(huán)形槽，將其中的環(huán)芯部分從工件本體分離開(kāi)來(lái)，殘留在環(huán)芯中的應(yīng)力同時(shí)被釋放出來(lái)這種方法是
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