殘余應(yīng)力是在沒有外部載荷作用下存在于材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自平衡應(yīng)力。這些應(yīng)力通常由于材料加工過程中的不均勻變形(如焊接、鑄造、鍛造、熱處理等)、材料相變、溫度梯度等因素引起。檢測(cè)殘余應(yīng)力對(duì)于評(píng)估材料性能、預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)壽命以及確保部件的安全性至關(guān)重要。
以下是一些常見的用于檢測(cè)殘余應(yīng)力的技術(shù)方法:
這是測(cè)量表面及近表面層殘余應(yīng)力最常用的方法之一。通過測(cè)量材料晶格常數(shù)的變化來確定應(yīng)力狀態(tài)。
切片法(Slitting Method):
將試樣切成兩半或更小的部分,然后通過測(cè)量切割后的變形來推斷原始的殘余應(yīng)力分布。
磁彈性效應(yīng)法(Magnetic Barkhausen Noise, MBN):
利用材料磁化過程中產(chǎn)生的巴克豪森噪聲與材料內(nèi)應(yīng)力之間的關(guān)系來間接測(cè)量殘余應(yīng)力。
中子衍射法(ND):
中子衍射可以提供較深的探測(cè)深度,并且能夠測(cè)量三維應(yīng)力狀態(tài)。這種方法適用于研究厚件和復(fù)雜幾何形狀的部件。
激光散射法(Laser Scattering):
使用激光作為激發(fā)源,通過分析散射光的頻移來測(cè)定殘余應(yīng)力。這種方法是非接觸式的,適用于對(duì)表面敏感的場合。
孔鉆法(Drilled-Hole Method):
在樣品上鉆一個(gè)小孔,釋放部分應(yīng)力,然后通過測(cè)量孔周圍的應(yīng)變變化來計(jì)算原來的殘余應(yīng)力。