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殘余應(yīng)力

簡介

殘余應(yīng)力簡介工件在制造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當(dāng)這些因素消失之后，若構(gòu)件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構(gòu)件內(nèi)，則這種殘留的作用與影響。也稱殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是當(dāng)物體沒有外部因素作用時(shí)，在物體內(nèi)部保持平衡而存在的應(yīng)力。凡是沒有外部作用，物體內(nèi)部保持自相平衡的應(yīng)力，...查看詳情>>

殘余應(yīng)力

簡介

殘余應(yīng)力簡介

工件在制造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當(dāng)這些因素消失之后，若構(gòu)件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構(gòu)件內(nèi)，則這種殘留的作用與影響。也稱殘余應(yīng)力。

殘余應(yīng)力是當(dāng)物體沒有外部因素作用時(shí)，在物體內(nèi)部保持平衡而存在的應(yīng)力。

凡是沒有外部作用，物體內(nèi)部保持自相平衡的應(yīng)力，稱為物體的固有應(yīng)力，或稱為初應(yīng)力，亦稱為內(nèi)應(yīng)力。

殘余應(yīng)力的影響

1、對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的影響
殘余應(yīng)力是構(gòu)件還未承受荷載而早已存在構(gòu)件截面上的初應(yīng)力，在構(gòu)件服役過程中，和其他所受荷載引起的工作應(yīng)力相互疊加，使其產(chǎn)生二次變形和殘余應(yīng)力的重新分布，不但會降低結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性而且在溫度和介質(zhì)的共同作用下，還會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度、抗脆斷能力、抵抗應(yīng)力腐蝕開裂和高溫蠕變開裂的能力。

2、對結(jié)構(gòu)剛度的影響

當(dāng)外載產(chǎn)生的應(yīng)力δ與結(jié)構(gòu)中某區(qū)域的殘余應(yīng)力疊加之和達(dá)到屈服點(diǎn)fy時(shí)，這一區(qū):域的材料就會產(chǎn)生局部塑性變形，喪失了進(jìn)一步承受外載的能力，造成結(jié)構(gòu)的有效截面積減小，結(jié)構(gòu)的剛度也隨之降低。結(jié)構(gòu)上有縱向和橫向焊縫時(shí)(例如工字梁上的肋板焊縫)，或經(jīng)過火焰校正，都可能在較大的截面上產(chǎn)生殘余拉伸應(yīng)力，雖然在構(gòu)件長度上的分布范圍并不太大，但是它們對剛度仍然能有較大的影響。特別是采用大量火焰校正后的焊接梁，在加載時(shí)剛度和卸載時(shí)的回彈量可能有較明顯的下降，對于尺寸精確度和穩(wěn)定性要求較高的結(jié)構(gòu)是不容忽視的。

3、對桿件穩(wěn)定性的影響

當(dāng)外載引起的壓應(yīng)力與殘余應(yīng)力中的壓應(yīng)力疊加之和達(dá)到fy這部分截面就喪失進(jìn)一步承受外載的能力，繼續(xù)承載的桿件的有效截面積減少，桿件剛度降低，穩(wěn)定承載力降低。殘余應(yīng)力對受壓桿件穩(wěn)定承載力的影響大小，與殘余應(yīng)力的分布位置有關(guān)。

殘余應(yīng)力是一個(gè)不穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)構(gòu)件受到外力、溫度等其它因素作用時(shí)，由于這些作用應(yīng)力與殘余應(yīng)力的相互作用，使構(gòu)件某些局部呈現(xiàn)塑性變形，截面內(nèi)殘余應(yīng)力重新分布，當(dāng)外在因素去除時(shí)整個(gè)構(gòu)件都要發(fā)生變形。構(gòu)件在使用過程中，殘余應(yīng)力將發(fā)生松弛，所以殘余應(yīng)力影響著構(gòu)件穩(wěn)定性。這也是工程部門最關(guān)心的問題之一。

殘余應(yīng)力對構(gòu)件變形的影響包括兩個(gè)方面：一方面是構(gòu)件抗靜、動載荷的變形能力；另一方面是載荷卸載后變形恢復(fù)的能力。殘余應(yīng)力在這兩個(gè)方面對構(gòu)件的影響是很大的，因此人們一直在研究消除此影響的有效方法。

但是最新的研究表明殘余應(yīng)力還將對試樣的斷裂韌性造成影響。比如試樣拉伸中，拉伸應(yīng)力的作用將會在試樣內(nèi)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，這可能增加材料的斷裂韌性（見盧柯的應(yīng)變率文章）

殘余應(yīng)力測試儀器

殘余應(yīng)力分析儀

其原理是基于著名的布拉格方程2dsinθ=nλ ：即一定波長的X射線照射到晶體材料上，相鄰兩個(gè)原子面衍射時(shí)的X射線光程差正好是波長的整數(shù)倍。通過測量衍射角變化Δθ從而得到晶格間距變化Δd，根據(jù)胡克定律和彈性力學(xué)原理，計(jì)算出材料的殘余應(yīng)力。

殘余應(yīng)力測試方法

1.盲孔法殘余應(yīng)力測量

它的原理是在平衡狀態(tài)下的原始應(yīng)力場上鉆孔，以去除一部分具有應(yīng)力的金屬，而使圓孔附近部分金屬內(nèi)的應(yīng)力得到松弛，鉆孔破壞了原來的應(yīng)力平衡狀態(tài)而使應(yīng)力重新分布，并呈現(xiàn)新的應(yīng)力平衡，從而使圓孔附近的金屬發(fā)生位移或應(yīng)變，通過高靈敏度的應(yīng)變儀，測量鉆孔后的應(yīng)變量，就可以計(jì)算原應(yīng)力場的應(yīng)力值。

殘余應(yīng)力檢測儀主要采用盲孔法進(jìn)行各種材料和結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力分析和研究，還可作為在靜力強(qiáng)度研究中測量結(jié)構(gòu)及材料任意點(diǎn)變形的應(yīng)力分析儀器。如果配用相應(yīng)的傳感器，也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計(jì)算機(jī)為中央微處理機(jī)，采用高精度測量放大器、數(shù)據(jù)采集和處理器，測量中無需調(diào)零，可直接測出殘余應(yīng)力值的大小及方向，實(shí)現(xiàn)了殘余應(yīng)力測量的自動化。

2.磁測法殘余應(yīng)力測量

磁測法殘余應(yīng)力檢測法主要是通過磁測法來測定鐵磁材料在內(nèi)應(yīng)力的作用下磁導(dǎo)率發(fā)生的變化確定殘余應(yīng)力的大小和方向。眾所周知，鐵磁材料具有磁疇結(jié)構(gòu)，其磁化方向?yàn)橐状呕S向方向，同時(shí)具有磁致伸縮性效應(yīng)，且磁致伸縮系數(shù)是各向異性的，在磁場作用下，應(yīng)力產(chǎn)生磁各向異性。磁導(dǎo)率作為張量與應(yīng)力張量相似。通過精密傳感器和高精度的測量電路，將磁導(dǎo)率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸出電流（或電壓）值來反映?yīng)力值的變化，并通過裝有特定殘余應(yīng)力計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算機(jī)計(jì)算，得出殘余應(yīng)力的大小、方向和應(yīng)力的變化趨勢。

3.X射線衍射法殘余應(yīng)力測量

在各種無損測定殘余應(yīng)力的方法之中，X射線衍射法被公認(rèn)為最可靠和最實(shí)用的。它原理成熟，方法完善，經(jīng)歷了七十余年的進(jìn)程，在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程和材料科學(xué)，取得了卓著成果。
X-射線應(yīng)力測定儀是一種簡化和實(shí)用化的X射線衍射裝置，因而它還有一項(xiàng)附加的功能──測定鋼中殘余奧氏體含量。由于它適用于各種實(shí)體工件，而且能夠針對同一點(diǎn)以不同的φ角、Ψ角進(jìn)行測試,以探測織構(gòu)的影響，這項(xiàng)功能便具備了重要而獨(dú)特的用途。

檢測項(xiàng)目

殘余應(yīng)力

收起百科↑ 最近更新：2017年05月16日

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中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司泥漿技術(shù)服務(wù)分公司鉆井液研發(fā)中心

檢測項(xiàng)：75μm篩余檢測樣品：鉆井級膨潤土標(biāo)準(zhǔn)：鉆井液材料規(guī)范 GB/T 5005-2010

檢測項(xiàng)：75μm篩余檢測樣品：OCMA級膨潤土標(biāo)準(zhǔn)：鉆井液材料規(guī)范 GB/T 5005-2010

檢測項(xiàng)：75μm篩余檢測樣品：技術(shù)級低黏羧甲基纖維素（CMC-LVT）標(biāo)準(zhǔn)：鉆井液材料規(guī)范 GB/T 5005-2010

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檢測項(xiàng)：溶解程度和溶液穩(wěn)定性（通過75μm標(biāo)準(zhǔn)篩）（5min后殘余物）（18h后殘余物）檢測樣品：草甘膦可溶粉（粒）劑標(biāo)準(zhǔn)：草甘膦可溶粉(粒)劑 GB 20686-2006

檢測項(xiàng)：溶解程度和溶液穩(wěn)定性（通過75μm標(biāo)準(zhǔn)篩）（5min后殘余物）（18h后殘余物）檢測樣品：噻嗪酮原藥標(biāo)準(zhǔn)：噻嗪酮原藥 GB 24756-2009

檢測項(xiàng)：溶解程度和溶液穩(wěn)定性（通過75μm試驗(yàn)篩）檢測樣品：75%乙酰甲胺磷可溶粉劑標(biāo)準(zhǔn)：75%乙酰甲胺磷可溶粉劑 GB 28140-2011

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檢測項(xiàng)：振動性能試驗(yàn) 檢測樣品：散熱器標(biāo)準(zhǔn)：QC/T 468-2010汽車散熱器 5.10

檢測項(xiàng)：振動檢測樣品：散熱器標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2423.10—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc: 振動(正弦)

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檢測項(xiàng)：鹽霧檢測樣品：半導(dǎo) 體分立器件標(biāo)準(zhǔn)：艦船電子設(shè)備環(huán)境試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn) GJB 4.11-1983

檢測項(xiàng)：鹽氣檢測樣品：半導(dǎo) 體分立器件標(biāo)準(zhǔn)：半導(dǎo)體分立器件試驗(yàn)方法 GJB 128A-1997

檢測項(xiàng)：鹽霧檢測樣品：電連接器和插座標(biāo)準(zhǔn)：連接器的鹽霧腐蝕試驗(yàn) EIA-364-26B-1999

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檢測項(xiàng)：鋼板厚度方向性能試驗(yàn) 檢測樣品：金屬與金屬制品標(biāo)準(zhǔn)：金屬材料拉伸試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法 ASTM E8/E8M-13a

檢測項(xiàng)：高溫拉伸檢測樣品：金屬與金屬制品標(biāo)準(zhǔn)：特殊用途鋼板板厚方向拉伸試驗(yàn) ASME SA-770/SA-770M(07)

檢測項(xiàng)：超聲檢測檢測樣品：鋼板標(biāo)準(zhǔn)：特殊用途軋制鋼板超聲直射波檢驗(yàn) ASTM A578/A578M:07

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檢測項(xiàng)：非金屬夾雜物檢測樣品：鐵磁材料標(biāo)準(zhǔn)：43kg/m~75kg/m鋼軌訂貨技術(shù)條件 TB/T 2344-2012

檢測項(xiàng)：高溫拉伸檢測樣品：金屬與金屬制品標(biāo)準(zhǔn)：金屬材料拉伸試驗(yàn)方法ASTM E8/E8M-13a

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檢測項(xiàng)：全部參數(shù) 檢測樣品：預(yù)應(yīng)力混凝土用無涂層七根鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)：《預(yù)應(yīng)力混凝土用無涂層七根鋼絞線》ASTM A416/A416M-12a

檢測項(xiàng)：最大力總伸長率檢測樣品：鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《鋼產(chǎn)品機(jī)械性能試驗(yàn)方法》ASTM A370-12a

檢測項(xiàng)：規(guī)定非比例延伸力檢測樣品：鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《鋼產(chǎn)品機(jī)械性能試驗(yàn)方法》ASTM A370-12a

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中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所航天產(chǎn)品可靠性與質(zhì)量檢測試驗(yàn)室

檢測項(xiàng)：溫度變化試驗(yàn) 檢測樣品：軍用及民用電子產(chǎn)品、電氣產(chǎn)品、機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第5部分:溫度沖擊試驗(yàn)》 GJB 150.5A-2009

檢測項(xiàng)：溫度變化試驗(yàn) 檢測樣品：軍用及民用電子產(chǎn)品、電氣產(chǎn)品、機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法試驗(yàn)N: 溫度變化》 GB/T 2423.22-2002

檢測項(xiàng)：溫度變化試驗(yàn) 檢測樣品：軍用及民用電子產(chǎn)品、電氣產(chǎn)品、機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《軍用通信設(shè)備通用規(guī)范》 GJB 367A-2001 4.7.31

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檢測項(xiàng)：低溫試驗(yàn) 檢測樣品：過濾裝置標(biāo)準(zhǔn)：軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第3部分：低溫試驗(yàn)GJB150.4A-2009

檢測項(xiàng)：低溫試驗(yàn) 檢測樣品：過濾裝置標(biāo)準(zhǔn)：軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第3部分：低溫試驗(yàn)GJB150.4A-2009

檢測項(xiàng)：濕熱試驗(yàn) 檢測樣品：過濾裝置標(biāo)準(zhǔn)：軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第3部分：濕熱試驗(yàn)GJB150.9A-2009

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檢測項(xiàng)：不銹鋼點(diǎn)蝕試驗(yàn) 檢測樣品：金屬和金屬制品標(biāo)準(zhǔn)：2.鋼鐵表面鋅和鋅合金鍍層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 ASTM A 90/A 90M-11

檢測項(xiàng)：檢測樣品：標(biāo)準(zhǔn)：7.塑料載荷下?lián)锨鷾囟鹊臏y定第1部分:一般試驗(yàn)方法 ISO 75-1：2004(E)

檢測項(xiàng)：檢測樣品：標(biāo)準(zhǔn)：8.塑料載荷下?lián)锨鷾囟鹊臏y定第2部分:塑料和硬橡膠 ISO 75-2：2004(E)

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