盲孔法殘余應(yīng)力測(cè)試

機(jī)械零部件和構(gòu)件在制造加工的過程中由于不同的制造工藝，例如鑄造、切削、焊接、熱處理等，都會(huì)在材料中產(chǎn)生殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在，一方面工件會(huì)降低強(qiáng)度，使工件在制造時(shí)產(chǎn)生變形和開裂等工藝缺陷；另一方面又會(huì)在制造后的自然釋放過程中使工件的尺寸發(fā)生變化或者使其疲勞強(qiáng)度等力學(xué)性能降低,從而影響到它們的使用安全性。因而，了解殘余應(yīng)力的狀態(tài)對(duì)于確保工件的安全性和可靠性有著非常重要的意義。

目前，比較成熟且普遍應(yīng)用的殘余應(yīng)力測(cè)試方法分為兩大類：無損檢測(cè)法和機(jī)械檢測(cè)法。無損法在檢測(cè)過程中不對(duì)工件產(chǎn)生創(chuàng)傷，機(jī)械法在測(cè)量的過程中要對(duì)工件體做全部或部分的破壞，例如切割法（又稱剖分法）和環(huán)芯法對(duì)工件的破壞較大，而盲孔法對(duì)工件的破壞較小，因而盲孔法又稱半無損法。

1.盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力的意義和用途:

殘余應(yīng)力幾乎在所有結(jié)構(gòu)中都存在，它們可能是在制造工藝過程中形成或在結(jié)構(gòu)服役壽命內(nèi) 產(chǎn)生，在許多場(chǎng)合下，尤其是結(jié)構(gòu)承受交變載荷或在腐蝕環(huán)境下工作時(shí)，殘余應(yīng)力是結(jié)構(gòu)失效的一個(gè)主要因素，了解結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力是非常有必要的。盲孔法應(yīng)變測(cè) 量技術(shù)是一種測(cè)定殘余應(yīng)力的適用的半無損方法。

2.盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力基本原理

盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力是指在有殘余應(yīng)力的部位鉆一個(gè)小孔，因小孔附近的殘余應(yīng)力被釋放，孔區(qū)附近的殘余應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生變化，只要測(cè)出該局部區(qū)域的應(yīng)變變化量，即可計(jì)算出鉆孔處釋放前的殘余應(yīng)力值。

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