殘余應(yīng)力分類與評估-文庫吧資料
2025-04-13 21:44本頁面
【正文】 環(huán)法、切槽法。由于盲孔法的計算公式是根據(jù)通孔的簡化力學(xué)模型推導(dǎo)出的，與實際情況存在偏差，對此，一般采用有限元數(shù)值分析的方法，分別對不同尺寸、形狀的盲孔周圍的應(yīng)力分布情況進行計算，得出孔徑深比及孔緣孔底形狀對釋放應(yīng)力的影響，避免Kirsch通孔解所帶來的誤差，同時又可省去大量人工實驗標定的繁瑣。盲孔法是目前工程上最常用的殘余應(yīng)力測量方法，美同ASTM協(xié)會已將其納入標準。由應(yīng)變計感受其應(yīng)變，應(yīng)變計離孔邊愈近，則感受的應(yīng)變愈大，靈敏度也愈高。它在工程上得至廣泛應(yīng)用，其最大特點是對試件損傷小，甚至不影響構(gòu)件的正常使用。 鉆孔法鉆孔法在我國又稱為小孔法或盲孔法經(jīng)多人的研究與改進，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一項比較成熟的通過鉆小孔測量構(gòu)件殘余應(yīng)力的方法和技術(shù)。實際操作中是將欲測構(gòu)件，利用機械加工的方法(如鉆孔等)，使其因釋放部分應(yīng)力而產(chǎn)生相應(yīng)的位移與應(yīng)變，得知構(gòu)件加工處原有的應(yīng)力。殘余應(yīng)力的測試方法很多，按其對于被測構(gòu)件是否具有破壞性而言，可分為有損檢測（包括部分損壞檢測法和全部損壞檢測法）與無損檢測兩大類。欲了解構(gòu)件殘余應(yīng)力的分布，特別是一些比較復(fù)雜構(gòu)件的殘余應(yīng)力分布，采用計算方法有時將遇到種種困難，臀如有時因缺乏材料的一些機械性質(zhì)與物理性質(zhì)的有關(guān)信息而導(dǎo)致計算工作無法進行。因此，現(xiàn)有工藝技術(shù)與方法尚無法從根本上消除合金結(jié)構(gòu)件鍛件毛坯中的殘余應(yīng)力。噴丸強化是行之有效、應(yīng)用廣泛的強化零件的手段，噴丸的同時也改變了表面殘余應(yīng)力狀態(tài)和分布，而噴丸產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力又是強化機理中的重要因素。該法常用于焊接構(gòu)件，爆炸處理不僅可以完全消除焊接區(qū)殘余拉應(yīng)力，根據(jù)需要還可以在焊接區(qū)造成殘余壓應(yīng)力。（7）爆炸法。借助PMT，可使金屬中的組織缺陷得到改善,從而使零件中的殘余應(yīng)力得以消除。其中深冷急熱法是將含有殘余應(yīng)力的零件浸入液氮中深冷，待內(nèi)外溫度均勻后又迅速地用熱蒸汽噴射，通過急熱與急冷產(chǎn)生方向相反的熱應(yīng)力，借以抵消原來的殘余應(yīng)力場。⑤熱沖擊時效法，其實質(zhì)就是將工件進行快速加熱，使加熱過程中造成的熱應(yīng)力正好與殘余應(yīng)力疊加，超過材料的屈服極限引起塑性變形，從而使原始殘余應(yīng)力很快松弛并穩(wěn)定化。該方法起先主要應(yīng)用于船舶、核潛艇、航空航天等對消除應(yīng)力非常嚴格的軍事領(lǐng)域。已在生產(chǎn)上得到一定的應(yīng)用。③振動時效，它是在激振器的周期性外力(激振力)的作用下，使構(gòu)件共振，進而松弛殘余應(yīng)力，提高構(gòu)件的松弛剛度，使其尺寸穩(wěn)定的方法。該法是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛、效果最好的一種應(yīng)力消除方法。該方法簡單易行，但生產(chǎn)周期長，不易管理，不能及時發(fā)現(xiàn)構(gòu)件內(nèi)的缺陷，而且只能降低少量的殘余應(yīng)力。（4）時效消除法，一般有以下幾種。（2）振動消除殘余應(yīng)力法的工作原理是用便攜式強力激振器，使金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個或多個振動狀態(tài)，從而產(chǎn)生如同機械加載時的彈性變形，使零件內(nèi)某些部位的殘余應(yīng)力與振動載荷疊加后，超過材料的屈服應(yīng)力引起塑性應(yīng)變，從而引起內(nèi)應(yīng)力的降低和重新分布。殘余應(yīng)力消除的方法一般有以下幾種，各種方法效果也不盡相同。事實上，在各工業(yè)領(lǐng)域如機械、水利水電、熱電核電、航空航天、石油化工、冶金、鐵路、交通等行業(yè)，殘余應(yīng)力測試技術(shù)及其應(yīng)用研究始終受到高度重視，特別是加人世貿(mào)組織以來，為了與國際接軌，殘余應(yīng)力測試已成為許多行業(yè)必需的檢驗和控制手段。殘余應(yīng)力的產(chǎn)生、疊加及釋放過程造成零件內(nèi)部應(yīng)力狀況的重新分布，就可能影響零件的尺寸和形位精度以及零部件的裝配精度，降低零件的抗疲勞強度、抗應(yīng)力腐蝕及抗蠕變開裂的能力，最終影響到機器設(shè)備的性能與使用壽命。在機械加工過程中，外力和溫度變化引起的不均勻塑性變形是產(chǎn)生殘余應(yīng)力的主要原因。這種或大或小、或拉或壓的殘余應(yīng)力即使只產(chǎn)生在很薄的表面層中，但卻在很大程度上影響零件的強度、硬度、疲勞強度、抗腐蝕性等，從而進一步影響機械產(chǎn)品的使用壽命。宇航產(chǎn)品為了減輕零件的重量, 形狀大都為高筋薄壁, 因裝配的需要, 還有部分半環(huán)。在宇航這一應(yīng)用領(lǐng)域,10 6 乃至10 7數(shù)量級的微小塑性應(yīng)變都將成為重要的誤差來源。在儀器儀表制造業(yè)、航空工業(yè)中以及宇航工業(yè)，構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性性能越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代精密儀表設(shè)計的要求。尺
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