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残余应力的测量

01、有损应力测量法

1.1 盲孔法

盲孔法在1934年由德国学者MatharJ提出，现已经发展的较为成熟。其原理就是在被测工件的表面贴上应变花，并对工件打孔，孔周围应力松弛，而形成新的应力/应变场分布J；通过标定应变释放系数A、B，基于弹性力学原理可推算出工件原有残余应力及应变。

1.2 压痕法

压痕法是基于硬度测试原理发展起来的，是一种无损或微损的应力测量技术。其原理是局部载荷作用下，存在内应力构件会因应力叠加会产生位移和应变，测量出位移△Z和应变△ε，可推算出构件原有表面残余应力(一般的压痕直径和深度为1.2mm×0.2mm)。

压痕法测定时需要注意的问题包括：压痕测试区和周围塑性应变区控制，如果塑性应变区完全与测试区重合，则影响测量结果，塑性区完全隔绝，则测试灵敏度下降;压痕应变增量与残余应力的函数关系确立;标定实验和模拟计算，确立应变增量与材料特性之间的定量关系，以计算模拟代替标定。

1.3 切割法

切割法是将金属沿变形平面切开，测量切割面的变形轮廓，然后将测试轮廓进行拟合，将拟合结果作为有限元模型的边界条件进行弹性计算获得了内部垂直切割平面的应力分布，可以得到切割面应力的分布趋势和特征，适用于大块材料残余应力的定性测量。

切割法由于将结构件破坏，残余应力释放完全，测量精度高。可利用电阻应变计测量释放应力，间接得到样品内的初始残余应力。

02、无损应力测量法

2.1 超声波法

超声波法是通过超声波在材料内部的传播特性，即拉应力引起声波传播时间变长声速变慢，压应力相反，利用应力引起的声双折射效应对应力进行测量。应力改变引起声速变化很微小，100MPa大约只引起声速0.1%的变化。临界折射纵波(LCR)是折射角为90度时的折射纵波，其对应力敏感，应片也为广泛。

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