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盲孔法測量殘余應力

盲孔法測量殘余應力簡介

1、盲孔法測量殘余應力基本原理

盲孔法測量殘余應力是指在有殘余應力的部位鉆一個小孔,因小孔附近的殘余應力被釋放,孔區附近的殘余應力場發生變化,只要測出該局部區域的應變變化量,即可計算出鉆孔處釋放前的殘余應力值。

假定一塊各向同性的平板中存在某一殘余應力,若鉆一小孔,孔邊的徑向應力下降為零,孔區附近應力重新分布,如圖1所示,陰影區為鉆孔后應力的變化,該應力稱為釋放應力,由應變計感受其應變。通常表面殘余應力是平面應力狀態,兩個主應力和主方向角三個未知數,要求用三個應變敏感柵組成應變花進行測量,每個敏感柵的中心布置在同一半徑上如圖2所示。

                     

         圖1   鉆孔應力釋放原理圖                           圖2   鉆孔時應變計敏感柵的布置圖

2、盲孔法測量殘余應力方法概要

(1)貼片、連線。

將應變花粘貼在待測部位,用電烙鐵將應變花的引線、屏蔽線焊到相應接線端子上。

       

         圖3  粘好的應變花                        圖4  安裝好的應變花                            圖5 屏蔽線連接圖


(2)連接應變儀、開機。

    把屏蔽線連接到應變儀,開機啟動應變儀。

 


(3)鉆孔。

根據被測試材料、應變花的種類,設置相關參數,預熱、清零、打孔。

              

      圖6  初步放置鉆孔裝置                                      圖7  顯微鏡對中 


    

               圖8  鉆孔                                                  圖9  鉆孔完畢


(4)讀數。

打孔完畢,數據完全穩定后記錄結果,即可獲得打孔處的殘余應力值。

3. 盲孔法測量殘余應力的意義和用途

殘余應力幾乎在所有結構中都存在,它們可能是在制造工藝過程中形成或在結構服役壽命內產生,在許多場合下,尤其是結構承受交變載荷或在腐蝕環境下工作時,殘余應力是結構失效的一個主要因素,了解結構的殘余應力是非常有必要的。盲孔法應變測量技術是一種測定殘余應力的適用的半無損方法。


     
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