技術(shù)資訊
鑄件殘余應(yīng)力測量技術(shù)

鑄件殘余應(yīng)力的測定方法可以分為機(jī)械測定法和物理測定法。機(jī)械法測殘余應(yīng)力是采用機(jī)械機(jī)械加工的手段,對被測鑄件進(jìn)行部分加工或完全剝離,使被測構(gòu)件上的殘余應(yīng)力部分釋放或完全釋放,使用電阻應(yīng)變測量技術(shù)測出殘余應(yīng)力的方法,機(jī)械法*常見的是盲孔法。其優(yōu)點是測量精度以及準(zhǔn)確性高,缺點是會對構(gòu)件造成一定程度損傷。物理測量法又叫非破壞無損傷測量方法,它無需對材料進(jìn)行分割,可直接求得殘余應(yīng)力。物理法*常見的是磁測法,對構(gòu)件無損傷,但測量成本比較高。目前較常用且適合鑄件殘余應(yīng)力的分析測試技術(shù)主要就是盲孔法和磁測法。

盲孔法殘余應(yīng)力測量是在平衡狀態(tài)下的原始應(yīng)力場上鉆孔,以去除一部分具有應(yīng)力的金屬,而使圓孔附近部分金屬內(nèi)的應(yīng)力得到松弛,鉆孔破壞了原來的應(yīng)力平衡狀態(tài)而使應(yīng)力重新分布,并呈現(xiàn)新的應(yīng)力平衡,從而使圓孔附近的金屬發(fā)生位移或應(yīng)變,通過高靈敏度的應(yīng)變儀,測量鉆孔后的應(yīng)變量,就可以計算原應(yīng)力場的應(yīng)力值。盲孔法是工程中*通用的的殘余應(yīng)力測定方法,準(zhǔn)確性*高,技術(shù)較為成熟,并且具有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

磁測法殘余應(yīng)力測量主要是通過測定鐵磁材料在內(nèi)應(yīng)力的作用下磁導(dǎo)率發(fā)生變化確定殘余應(yīng)力的大小和方向。鐵磁材料其磁化方向為易磁化軸向方向,同時具有磁致伸縮性效應(yīng),且磁致伸縮系數(shù)是各向異性的,在磁場作用下,應(yīng)力產(chǎn)生磁各向異性。磁導(dǎo)率作為張量與應(yīng)力張量相似。通過傳感器和高精度的測量電路,將磁導(dǎo)率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,輸出電流(或電壓)值來反映?yīng)力值的變化,并通過特定殘余應(yīng)力計算軟件,得出殘余應(yīng)力的大小、方向和應(yīng)力的變化趨勢。磁性法檢測工件須具有鐵磁性,否則此方法無效。

鑄件殘余應(yīng)力的檢測,針對不同鑄件和不同的測試目的選擇*佳的測定方案,主要考慮以下幾個方面:允許結(jié)構(gòu)受損傷的程度;測試的應(yīng)力種類;鑄件性能變化的影響;現(xiàn)場測試的適應(yīng)性;費用和時間。


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