残余应力测试方法

点击数:1032020-06-28来源: 残余应力

残余应力测试方法

一、    残余应力测试方法盲孔法是一种半破坏型的机械应力释放法,在专用的盲孔法应变花上钻一盲孔,使被测点的应力得到释放,并由事先贴在孔周围的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算残余应力。钻孔的直径和深度都不大,一般不会影响被测构件的正常使用,并且这种方法具有较高的精度、技术成熟,是一种应用比较广泛的残余应力测试方法。美国材料与试验协会颁布了盲孔法残余应力测量标准ASTM E837-08,国内也颁布了《残余应力测试方法-钻孔应变释放法》标准,标准号为CB3395-92。
图2-1为盲孔法残余应力试验使用的电阻应变花,在应变花上对应的圆孔内采用慢速钻孔仪打孔,孔深一般与孔径保持一致。通过静态电阻应变仪测量释放的应变值,根据式(3-1)、式(3-2),即可计算相应的残余应力。


                (2-1)
                       (2-2)
式中,为纵向释放应变,为横向释放应变,应变单位为10-6,和分别为纵向和横向残余应力,单位MPa。A、B应变释放系数,单位为10-7MPa-1。

图2-1 测量用0°、45°和90°三向应变花
本项目中盲孔法测残余应力所使用的应变仪为16通道的DH3820,数据信号通过以太网传输到电脑,自动进行采集和记录。图2-2是应变仪,图2-3是测量采用的钻孔机。
图4-1是焊接球阀振动时效前后环向应力比较,从图中可以看出,水压试验前后的应力分布趋势一致,焊缝处的应力最高,远离焊缝中心,环向应力逐渐减小。从应力大小来看,水压试验后的环向应力明显低于水压试验前,将所有测点取平均值,水压试验前的环向应力平均值为143MPa,水压试验后的环向应力平均值为107MPa,应力下降约25%。

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