残余应力检测,残余应力检测原理简介

残余应力是指在材料及其制品在加工过程中产生的用以平衡材料或制品内部的应力。残余应力测试的方法一般可分为两种：机械测量法和物理测量法。其中物理测量法有X射线法、磁性法和超声波法等。

残余应力检测,残余应力检测原理分类

根据产生的原因可分为：

体积应力。体积应力是由物体受到外部机械的、热的或化学的不均匀作用所形成的，就是均质材料也会产生这种应力，与宏观残余应力对应。

结构应力或亚结构应力。与微观残余应力对应。

种残余应力测试的方法就功能上而言，机械方法是以测试宏观的残余应力为目的的，而无力方法则是测试宏观和微观残余应力的综合值。所以，相同的材料通过两种方法所得到的结果一般也不相同。

残余应力分类
根据残余应力相互影响范围的大小可分为：
*类内应力，又称宏观残余应力。，它是由工件不同部分的宏观变形不均匀性引起的，故其应力平衡范围包括整个工件。例如，将金属棒施以弯曲载荷，则上边受拉而伸长，下边受到压缩；变形超过弹性极限产生了塑性变形时，则外力去除后被伸长的一边就存在压应力，短边为张应力。这类残余应力所对应的畸变能不大，仅占总储存能的0.1%左右。
第二类内应力，又称微观残余应力。它是由晶粒或亚晶粒之间的变形不均匀性产生的。其作用范围与晶粒尺寸相当，即在晶粒或亚晶粒之间保持平衡。这种内应力有时可达到很大的数值，甚至可能造成显微裂纹并导致工件破坏。
第三类内应力，又称点阵畸变。其作用范围是几十至几百纳米，它是由于工件在塑性变形中形成的大量点阵缺陷（如空位、间隙原子、位错等）引起的。变形金属中储存能的绝大部分（80%~90%）用于形成点阵畸变。这部分能量提高了变形晶体的能量，使之处于热力学不稳定状态，故它有一种使变形金属重新恢复到自由焓低的稳定结构状态的自发趋势，并导致塑性变形金属在加热时的回复及再结晶过程。

原理

盲孔法残余应力测量

它的原理是在平衡状态下的原始应力场上钻孔，以去除一部分具有应力的金属，而使圆孔附近部分金属内的应力得到松弛，钻孔破坏了原来的应力平衡状态而使应力重新分布，并呈现新的应力平衡，从而使圆孔附近的金属发生位移或应变，通过高灵敏度的应变仪，测量钻孔后的应变量，就可以计算原应力场的应力值。

残余应力检测仪主要采用盲孔法进行各种材料和结构的残余应力分析和研究，还可作为在静力强度研究中测量结构及材料任意点变形的应力分析仪器。如果配用相应的传感器，也可以测量力、压力、扭矩、位移和温度等物理量。它以计算机为微处理机，采用高精度测量放大器、数据采集和处理器，测量中无需调零，可直接测出残余应力值的大小及方向，实现了残余应力测量的自动化。

  残余应力检测法 原理

盲孔法残余应力检测法就是在工件的被测部位贴上应变花（计），通过在应变花（计）中心打一个Φ2mm左右的小盲孔引起残余应力的释放，同时，由残余应力测试仪将这种释放量测出并通过计算得出该部位的残余应力大小和方向。