水工闸门残余应力测量系统开发

基于声弹性原理,针对生产中应用广泛的钢材料,对影响钢应力测量的织构效应进行了研究,并通过一系列实验验证,研发出了一种可对水工闸门进行快速、无损、高精度的表面应力超声测量方法。主要从软件和工艺两个方面对系统进行了搭建,使用该系统对低碳钢平板对接焊缝残余应力进行了测量,结果表明超声测量的最大偏差不超过屈服强度的15%,整体平均偏差在屈服强度的10%。在一定条件下可以作为目前使用较为广泛的小孔法的替代方法。

巴克豪森效应在铁磁材料残余应力测量中的应用

因巴克豪森效应在试样表面接收线圈中产生的电压脉冲和噪声称为巴克豪森噪声。根据铁磁学理论介绍了巴克豪森噪声产生的机制,并研制出巴克豪森信号传感器及信号采集处理系统。通过试验给出了SM570钢焊接部分热处理前后巴克豪森信号功率谱和方均根(RMS)强度的变化。同时通过盲孔法确定实际材料热处理前后的残余应力变化。试验结果给出了一些有用信息,但该巴克豪森信号系统只能定性地给出应力的大小和热处理效果,要达到定量的目的还需进一步研究。

基于X射线衍射法的岩石残余应力测量研究

为进一步研究岩石的力学特性,提高煤炭资源开采过程的安全性,开展岩石残余应力测量试验研究。根据残余应力的形成机理,通过测量组成岩石的弹性材料——矿物晶体中残留的应力大小,得到岩石的残余应力。试验采用X射线衍射法对岩石试件进行不同入射角度的掠入射衍射测量,得到应力场作用后岩石中不同方向矿物晶体的衍射峰位变化,再由布拉格定律得到测量点的应变,根据弹性材料应力-应变关系得到测点的残余应力。结果显示:所测花岗岩的一个测点处矿物晶体的残余应力为28 MPa。

盲孔法测量残余应力A、B系数计算公式讨论

文中介绍了基于通孔理论的几种A、B系数计算公式,并与盲孔A、B系数的标定值作了比较,讨论了它们之间差异的原因,建议选用与标定值相接近的A、B系数计算公式.这样在不同的材料上钻孔测量残余应力,当变更钻孔的孔径或者采用不同尺寸的应变花时不必每次进行A、B系数的标定.

焊接残余应力盲孔测量精度的三维模拟

基于三维有限元分析方法,研究了应变释放系数与孔深、主应力和应变花方向夹角以及双轴比之间的关系.采用三维有限元方法对应变释放系数进行了修正,并通过修正系数对焊接残余应力进行了修正,修正后的残余应力分布更趋于合理.

光栅平动式光调制器的残余应力自测量方法和试验

对微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)器件残余应力的测量方法大都需要有标准的测试结构。这些测试结构体积较大,一方面占用有限的光刻版面积,另一方面加电和测试时都会增加复杂性和难度。针对一种基于微光机电系统(Micro-opto-electro-mechanical systems,MOEMS)技术的光栅平动式光调制器(Grating moving light modulator,GMLM),提出一种无须外加测量结构,直接利用GMLM本身结构特性得到残余应力的测量方法。这种测量方法利用残余应力与GMLM吸合电压之间的关系,由吸合电压测量值可以计算出材料的残余应力值。推导GMLM残余应力与GMLM吸合电压之间的关系式,并考虑平行板电容的边缘效应加以修正。通过试验,给出实际GMLM采用的Al-1%Si膜的残余应力为99MPa。该方法的应用,使得GMLM器件具有残余应力自测量功能,实现测量和执行结构一体化,降低器件残余应力测量的成本和复杂度。

预拉伸铝合金厚板7050T7451内部残余应力分布测试理论及试验研究

根据预拉伸铝合金厚板的特点,运用弹性力学理论推导出厚板内部残余应力测量的新方法.用此方法测量了预拉伸铝合金厚板7050T7451沿厚度方向的残余应力分布,并对测试结果进行了分析.结果表明,本文推导出的新方法测量厚板内部残余应力简单、精确,有很强的工程实用性.

超声波对比法测试金属塑性变形前后残余应力的变化

采用超声检测方法,通过声弹性理论可计算出残余应力的数值。但是由于实际声速很难准确测量,使得该方法在实践中的可操作性受到了限制。介绍了声速和残余应力间关系,用对比实验的方法来分析声速变化和残余应力变化之间的关系。实验表明,试件受拉伸至塑性变形,内部所受残余拉应力增大,同一试件的同一位置超声波测得的回波波峰处声程减小。若不涉及残余应力具体值,只关心应力变化的情况下,可以通过超声波对比法判断残余应力的变化。该方法具有实用性和可操作性。

C/SiC复合材料残余应力的电火花小孔法测定研究

进行了C/SiC复合材料残余应力的小孔法表征。基于现有小孔法的不足以及材料的较好电导率,提出了电火花打孔法的残余应力测量方法,建立了相应的残余应力测量流程。进行了不同平整表面样品的残余应力测量。结果表明电火花打孔法具有较好的区分性,也表明C/SiC复合材料具有较小的本征残余应力和机加工应力,这说明:C/SiC复合材料作为反射镜材料具有很好的面形稳定性的优势。

轿车后桥加工中的残余应力研究

分别对轿车后桥横梁鞍形加强筋焊缝头部附近在冲压与焊接后的残余应力进行了测试,分析了残余应力分布与变化情况。研究结果表明,横梁中的冲压残余拉应力在焊接后变小,对焊接后的后桥中残余应力分布是有利的;后桥横梁鞍形加强筋焊缝头部的残余拉应力最大,可导致此处发生疲劳损伤。

磁各向异性探头法检测残余应力的一种新模型

本文利用磁各向异性探头法检测残余应力的一种新模型，很好地解释了平面残余应力检测中用原有主应力差法无法解释的现象，实验对象为二块未经退火处理的低碳钢拉伸试件。

硬质合金材料的残余应力测定

残余应力对硬质合金材料的性能及使用有重大影响,但有关应力测量的报道尚不多。采用胶结相作为测试对象较为合理,但在测定中却遇到了难以克服的困难。以此,作者提出用材料的主要物相——WC 作为测量依据,并制定了具体的方案及程序。又以模具为例,提供了几种状态下的测定结果并作了较详尽的分析讨论。测定结果表明:再现性是良好的,各种状态下材料应力的变化是显著的,合乎逻辑的。

残余应力测试与校准方法研究现状与展望

简单介绍了残余应力产生的原因及其对材料性能的影响,分析了现阶段残余应力测试方法的基本原理、应用场合和优缺点等,尤其是对目前普遍使用的X射线衍射法、中子衍射法、纳米压痕法、钻孔法等残余应力测试方法进行了详细说明。针对残余应力准确测量需求,分析现阶段基于标样法和仪器性能校准的残余应力校准方法,并说明了校准对残余应力准确测量的重要意义,最后总结了残余应力测试与校准方法的发展方向。

用铜K_α线进行钢铁材料的残余应力测定

铜K_α是进行X射线衍射分析最常用的射线,但按传统观念,测定钢铁材料的应力时却不适用。为此,在进行该项测试时不得不花费大量时间去换靶和对光,作者对此进行了研究,提出了用铜Kα线进行测量的方法与条件,并得出了令人满意的结果。

硅微构件的弹性模量和残余内应力的测试

叙述了利用硅悬臂梁和两端固定梁微构件进行硅微薄膜材料的弹性模量和残余内应力的测试方法。本方法利用简单的光学装置，通过测量悬臂梁和两端固定梁的一阶谐振频率，分别嵡蟮阅Ａ亢筒杏嗄谟αΑ１痉椒ú饬肯低臣虻ィ匝谱鞣奖悖臼匝榛竦茫ǎ保埃埃┟妫迹保保埃緧方向单晶硅微薄膜的弹性模量为１２８ＧＰａ。残余内应力为７４．７ＭＰａ。

中子衍射应力测量试验中赝偏移现象的影响

主要介绍了中子衍射应力谱仪试验过程中,由非应力原因引起的衍射偏移的各种因素的影响。讨论了样品的定位与样品测量体积的选择对衍射峰赝偏移的影响,最后给出了赝偏移校正方法与试验过程中减小赝偏移的有效技术手段,使试验数据得到有效的处理,从而得到样品内部应力的真实信息。

压力容器中残余应力的分布及消除方法

本文通过盲孔法测量了压力容器内、外壁的残余应力，从而得出了其残余应力分布情况，探讨了压力容器中残余应力的一些消除方法。

激光增材制造应力测量

首先对残余应力概念进行阐述,然后简要介绍了几种残余应力测量方法,并就各自优点和缺点进行介绍,之后重点进行了通孔法和盲孔法的理论论证,并通过实验进行研究。

剪切散斑:一种光学测量技术及其应用

本文综述了剪切散斑测量技术及其成功的应用领域。剪切散斑技术是一种基于激光的全场、非接触表面变形(位移或应变)测量技术,它无需特殊的隔震装置,克服了因参考光束给全息干涉技术所带来的诸多限制。因此,它是用于现场测量的一个有效工具。剪切散斑测量技术已经得到了工业界的普遍认同,尤其是在工业无损检测方面更显示出了它的极大优势,它可以通过识别被诱发的异常变形来显示物体的内部缺陷。剪切散斑的应用还包括应变测量、材料特性表征、残余应力评估、泄漏探测、振动分析和三维形貌测量等。

试验机在中子应力实验中的应用

中子散射技术是进行物质微观结构、材料性能、织构、相变等测量的先进手段,目前主要由反应堆式和散裂式中子源进行各类试验研究。材料试验机作为材料力学性能研究的重要工具,被广泛应用于各类中子散射试验中。由于中子散射试验具有自己独特的特点,因此配套使用的材料试验机也需专门定制,本文重点介绍中子衍射残余应力测量试验中用到的各类材料试验机及其在中子实验中的应用。