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被測構(gòu)件無損檢測機(jī)械測定精密工具光學(xué)顯微鏡應(yīng)力集中或殘余應(yīng)力是引起事故的重要原因之一，由此引發(fā)的事故所造成的后果嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)損失巨大，歷史上許多災(zāi)難性事故的發(fā)生都是由它引起的。機(jī)器在使用過程巾，對于意外事故的發(fā)生，除了材料本身的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度外，多數(shù)是由于應(yīng)力集中或殘余應(yīng)力的影響造成的。因此，應(yīng)力集中或殘余應(yīng)力在工程中的重要性和廣泛性已得到人們的極大重視，對應(yīng)力集中或殘余應(yīng)力的測量技術(shù)進(jìn)行研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 應(yīng)力集中和殘余應(yīng)力的檢測方法 應(yīng)力集中檢測技術(shù)的研究始于20世紀(jì)30年代，發(fā)展至今已形成了幾十種測量方法，這些測量方法概括起來大致分為兩類：常規(guī)檢測法和無損檢測法，或者稱之為有損測量法和無損測量法。 1．常規(guī)檢測法 用機(jī)械測定法測量時(shí)是將局部分離或分割，從而使局部的殘余應(yīng)力被釋放，應(yīng)力釋放的同時(shí)物體會(huì)發(fā)生變形，通過對變形的測量，再應(yīng)用彈性力學(xué)理論就可反求殘余應(yīng)力的大小，用機(jī)械法測定殘余應(yīng)力會(huì)對工件造成一定損傷甚至破壞。典型的有切槽法和鉆孔法，這方面技術(shù)已比較成熟，理論也較完善。其中尤以,孔松弛法(壓痕試驗(yàn))是最早也是最常使用的測量構(gòu)件殘余應(yīng)力的方法。它是利用機(jī)械加工方法釋放被測點(diǎn)處的應(yīng)力，使被測件產(chǎn)生相應(yīng)的位移與應(yīng)變，通過測量其應(yīng)變或位移，得到被測點(diǎn)處的殘余應(yīng)力。它的測量精度與靈敏度都比較好，但是被測試件會(huì)受到一定的損傷，所以在實(shí)際應(yīng)用中受到很大限制，而且它的測量結(jié)果是小孔處被測試表而殘余應(yīng)力的平均值，無法精確表述殘余應(yīng)力隨被測試件深度而變化的情況，還不能完全解決被測試件殘余應(yīng)力的測量問題，盲孔法、環(huán)孔法及雙平行槽法常用于測量構(gòu)件局部表面殘余應(yīng)力。目前已在這種方法的基礎(chǔ)上開發(fā)出一種基本不破壞被測構(gòu)件的納米壓痕技術(shù)來測量應(yīng)力集中和早期損傷區(qū)域。 2．無損檢測法對于殘余應(yīng)力的檢測，根據(jù)檢測對象的不同可以采用不同的元損檢測方法。主要有射線法、磁性法、超聲波法等。射線法理論完善，但因有射線傷害和僅能測定表面應(yīng)力，使其應(yīng)用受到很大限制；磁性法是根據(jù)鐵磁體磁飽和過程中應(yīng)力與磁化曲線之間的變化關(guān)系進(jìn)行測定的，在一定范圍內(nèi)適用。下面僅介紹其中的幾種： (1)光測法光測法主要有光彈性法、激光超聲干涉法、散斑干涉法等。它是利用偏振光通過具有雙折射效應(yīng)的透明受力模型獲得干涉條紋圖，直接觀察模型的全部應(yīng)力分布，特別是可以觀察到應(yīng)力集中的部位，并可迅速確定應(yīng)力集中系數(shù)。這種方法的缺點(diǎn)是應(yīng)力測量周期長，檢測成本高，不是在線應(yīng)用檢測發(fā)展的方向。 其中光彈性法是現(xiàn)在常用的量化應(yīng)力檢測方法之一，它是應(yīng)用光學(xué)原理研究彈性力學(xué)問題的一種實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法。
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