残余应力测定

残余应力 存在于 所有的机械结构 中,有多种原因, 例如加工工艺:

  • 塑性变形或焊接
  • 铸件不均匀冷却
  • 锻造工艺

以及表面处理工艺:

  • 喷涂
  • 表面硬化

.残余应力与一般的机械应力一样,对结构的强度起着同样的作用。但和外部载荷引起的应力不同,其很难用计算方式来进行预测。因此,需要一个可靠的方法进行准确测量,并且需要对测量表面损伤最小。

环芯法和钻孔法

基于应变片常用的两种的残余应力测定技术是:环芯法和钻孔法。

两种方法的共同特点是,在工件上安装应变花后,通过钻取或取芯的机械过程,残余应力状态将发生变化。在这一过程中,残余应力得到释放,通过应变花测得过程前后应变的变化情况,可以计算出残余应力。

采用环芯法,即是在应变花周围提取环形槽。

采用钻孔法,即以 350000 转左右的转速,采用步进电机驱动的铣刀进行钻孔。在这个过程中,应变片花即可检测到整个过程工件的应变变化。

MTS3000 系统

钻孔法可采用 SINT Technology(一家位于意大利佛罗伦萨的公司)提供的 MTS3000 系统 进行。MTS3000 系统 带有 HBM 提供的放大器,测量结果符合 ASTM E837 standard version 2013 标准(全球通用的残余应力标准)。

MTS3000 系统 包括:

  • 一种光学机械系统(物理法钻孔)
  • 电子控制单元(光学机械系统控制并采用 HBM quantumx 放大器进行测量)
  • 钻孔操作与控制软件(自动钻孔)
  • 后处理软件(使用不同的估值理论进行数据后处理)

   

MTS3000, 采用钻孔法进行残余应力测量的自动系统。


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