什么是殘余應(yīng)力？殘余應(yīng)力測試的方法有哪些？

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杭州博測材料科技有限公司2025-11-25

殘余應(yīng)力?是指當(dāng)外部載荷（如外力、溫度梯度）去除后，仍存在于材料內(nèi)部并保持平衡的應(yīng)力殘余應(yīng)力的測試方法眾多，根據(jù)其原理和是否對材料造成損傷，主要分為三大類：有損法、無損法和物理法。 1. 有損法（應(yīng)力釋放法）盲孔法原理：在待測點粘貼一個特殊的三向應(yīng)變花，然后在應(yīng)變花中心鉆一個淺孔（通常深度為1-2毫米）。鉆孔會局部釋放應(yīng)力，導(dǎo)致孔周圍產(chǎn)生應(yīng)變變化，應(yīng)變花會測量到這個變化。剝層法原理：通過逐層剝離材料（如銑削、電解拋光）來釋放應(yīng)力，同時測量零件整體的變形（如曲率變化），從而計算出原始應(yīng)力沿層深的分布。切割法（如輪廓法）原理：將帶應(yīng)力的試樣從中間切開，原來被切面約束的應(yīng)力會釋放，導(dǎo)致新表面發(fā)生變形。用高精度的測量儀（如坐標(biāo)測量機(jī)CMM）掃描這個新表面的輪廓，然后通過有限元反演分析計算出原始的二維應(yīng)力分布。 2. 無損法這類方法不破壞樣品，利用材料的物理性質(zhì)與應(yīng)力的關(guān)系進(jìn)行測量。 X射線衍射法原理：這是測量微觀應(yīng)力（第I類應(yīng)力）**經(jīng)典、****的方法。殘余應(yīng)力會導(dǎo)致材料的晶格間距（d-spacing）發(fā)生微小變化。通過精確測量X射線衍射角的偏移（遵循布拉格定律），就可以計算出應(yīng)力的大小和方向。中子衍射法原理：與XRD原理完全相同，但使用中子束代替X射線。中子具有極強(qiáng)的穿透能力（可達(dá)厘米量級）。超聲法原理：殘余應(yīng)力（特別是宏觀應(yīng)力）會改變材料內(nèi)部的“聲彈性”效應(yīng)，即應(yīng)力會影響超聲波在材料中的傳播速度。通過精確測量聲速的變化，可以反推出應(yīng)力值 3. 物理法（噪聲法）原理：*適用于鐵磁性材料（如鋼）。殘余應(yīng)力會影響材料的磁疇壁運(yùn)動。當(dāng)外加交變磁場時，磁疇壁的不可逆跳躍會產(chǎn)生巴克豪森噪聲信號，該信號的強(qiáng)度與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。