構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法，本發(fā)明的盲孔法就是在工件上鉆一小通孔或不通孔，使被測點的應(yīng)力得到釋放，并由事先貼在孔周位的應(yīng)變計測得釋放的應(yīng)變量，再根據(jù)彈性力學(xué)原理計算出殘余應(yīng)力來。鉆孔的直徑和深度都不大，不會影響被測構(gòu)件的正常使用。并且這種方法具有較高的精度，應(yīng)用比較廣泛。
【專利說明】構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種殘余應(yīng)力檢測方法，特別涉及一種構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法。

【背景技術(shù)】
[0003]通常講，一個物體，在沒有外力和外力矩作用、溫度達(dá)到平衡、相變已經(jīng)終止的條件下，其內(nèi)部仍然存在并自身保持平衡的應(yīng)力叫做內(nèi)應(yīng)力。按照德國學(xué)者馬赫勞赫提出的分類方法，內(nèi)應(yīng)力分為三類:
第I類內(nèi)應(yīng)力是存在于材料的較大區(qū)域(很多晶粒)內(nèi)，并在整個物體各個截面保持平衡的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)一個物體的第I類內(nèi)應(yīng)力平衡和內(nèi)力矩平衡被破壞時，物體會產(chǎn)生宏觀的尺寸變化。
[0004]在工程上通常所說的殘余應(yīng)力就是第I類內(nèi)應(yīng)力。到目前為止，第I類內(nèi)應(yīng)力的測量技術(shù)最為完善，它們對材料性能和構(gòu)件質(zhì)量的影響也研究得最為透徹。
[0005]除了這樣的分類方法以外，工程界也習(xí)慣于按產(chǎn)生殘余應(yīng)力的工藝過程來歸類和命名，例如鑄造應(yīng)力、焊接應(yīng)力、熱處理應(yīng)力、磨削應(yīng)力、噴丸應(yīng)力等等,而且一般指的都是第I類內(nèi)應(yīng)力。
[0006]機(jī)械零部件和大型機(jī)械構(gòu)件中的殘余應(yīng)力對其疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕能力、尺寸穩(wěn)定性和使用壽命有著十分重要的影響。適當(dāng)?shù)?、分布合理的殘余壓?yīng)力可能成為提高疲勞強(qiáng)度、提高抗應(yīng)力腐蝕能力，從而延長零件和構(gòu)件使用壽命的因素；而不適當(dāng)?shù)臍堄鄳?yīng)力則會降低疲勞強(qiáng)度，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，失去尺寸精度，甚至導(dǎo)致變形、開裂等早期失效事故。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種具有較高測量精度的構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法。
[0009]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法，包括以下步驟:
1)準(zhǔn)備檢測器材:靜態(tài)應(yīng)變儀，三根信號線，一根信號補(bǔ)償線，打孔裝置，鉆頭、手持式磨光機(jī)，直角應(yīng)變片，瞬間黏合劑(502或406)，乙醇清潔劑，棉球，粗砂皮，精細(xì)砂紙，剪刀，鑷子，電烙鐵，接線端子，穩(wěn)壓電源，數(shù)據(jù)記錄卡，示意圖繪制卡，常用工具箱；
2)調(diào)整工件位置及整理現(xiàn)場環(huán)境，保證檢測試驗的精度；
3)選擇應(yīng)力測試點，一般選6?10個點；
4)打磨測試點。先用砂輪進(jìn)行表面粗加工,再用粗砂皮打磨,最后用細(xì)砂紙精打磨,確保表面光滑；
5)用乙醇清潔劑清潔測試點； 6)使用瞬間黏合劑粘貼應(yīng)變片并按緊，貼片后在示意圖卡上繪出工件上各點位置；(每個測試點分開貼兩個應(yīng)變片，分兩組檢測，振前測試第一組測試點中的一個應(yīng)變片，振后測試第二組)
7)將測試線輕輕拉起，不能拉斷，使測試線不與構(gòu)件接觸；
8)粘貼接線端子(每點三個方向)；
9)將測試線焊于接線端子上0°、45°、90°(每個角度有兩根測試線)；
10)將剩余的測試線剪斷，接數(shù)據(jù)線:0°接在CHl上的A、B，45°接在012上的4、8，90。接在CH3上的A、B，補(bǔ)償線接在另外某一點的A、B ;
11)電烙鐵焊接數(shù)據(jù)線將:0°，45°，90°數(shù)據(jù)線焊于對應(yīng)的測試點，接線端子上，將補(bǔ)償線暫時焊接在一快不用的接線端子上(當(dāng)測試此點時，將補(bǔ)償線換一位置焊好)；
12)將靜態(tài)應(yīng)變儀清零，通道1，2，3，(單點平衡)；
13)將打孔裝置接入到穩(wěn)壓電源24伏，手持鉆槍保持平衡、勻速的鉆入(須鉆在測試片中心)；
14)鉆孔同時由助手觀察并記錄，靜態(tài)應(yīng)變儀記錄振前值。依次記錄每個孔的振前應(yīng)變值；
15)起振，對被測工件進(jìn)行振動時效處理；
16)處理完畢，再對各點的第二組應(yīng)變片進(jìn)行打孔檢測數(shù)值；
17)記錄振后應(yīng)變數(shù)值；
18)全部實驗數(shù)據(jù)與測量結(jié)果均應(yīng)列表表示，按公式計算殘余應(yīng)力的大小和方向，并對測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析；
19)將數(shù)據(jù)線拆除，清理現(xiàn)場；
20)將數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行軟件換算，得出振前、振后的應(yīng)力變化表；
21)擬定盲孔法殘余應(yīng)力檢測報告。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的盲孔法就是在工件上鉆一小通孔或不通孔，使被測點的應(yīng)力得到釋放，并由事先貼在孔周位的應(yīng)變計測得釋放的應(yīng)變量，再根據(jù)彈性力學(xué)原理計算出殘余應(yīng)力來。鉆孔的直徑和深度都不大，不會影響被測構(gòu)件的正常使用。并且這種方法具有較高的精度，應(yīng)用比較廣泛。
[0011]

【具體實施方式】
[0012]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0013]一種構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法的一種實施方式，
1)準(zhǔn)備檢測器材:靜態(tài)應(yīng)變儀，三根信號線，一根信號補(bǔ)償線，打孔裝置，鉆頭、手持式磨光機(jī)，直角應(yīng)變片，瞬間黏合劑(502或406)，乙醇清潔劑，棉球，粗砂皮，精細(xì)砂紙，剪刀，鑷子，電烙鐵，接線端子，穩(wěn)壓電源，數(shù)據(jù)記錄卡，示意圖繪制卡，常用工具箱；
2)調(diào)整工件位置及整理現(xiàn)場環(huán)境，保證檢測試驗的精度；
3)選擇應(yīng)力測試點，一般選6?10個點；
4)打磨測試點。先用砂輪進(jìn)行表面粗加工,再用粗砂皮打磨,最后用細(xì)砂紙精打磨,確保表面光滑；
5)用乙醇清潔劑清潔測試點；
6)使用瞬間黏合劑粘貼應(yīng)變片并按緊，貼片后在示意圖卡上繪出工件上各點位置；(每個測試點分開貼兩個應(yīng)變片，分兩組檢測，振前測試第一組測試點中的一個應(yīng)變片，振后測試第二組)；
7)將測試線輕輕拉起，小心拉斷，使測試線不與構(gòu)件接觸；
8)粘貼接線端子(每點三個方向)；
9)將測試線焊于接線端子上0°、45°、90°位置(每個角度有兩根測試線)；
10)將剩余的測試線剪斷，接數(shù)據(jù)線:0°位置接CHl上的A、B，45°位置接CH2上的A、B，90°位置接CH3上的A、B，補(bǔ)償線接在另外某一點的A、B ;
11)電烙鐵焊接數(shù)據(jù)線將:0°，45°，90°數(shù)據(jù)線焊于對應(yīng)的測試點，接線端子上，將補(bǔ)償線暫時焊接在一快不用的接線端子上(當(dāng)測試此點時，將補(bǔ)償線換一位置焊好)；
12)將靜態(tài)應(yīng)變儀清零，通道1，2，3，(單點平衡)；
13)將打孔裝置接入到穩(wěn)壓電源24伏，手持鉆槍保持平衡、勻速的鉆入(須鉆在測試片中心)；
14)鉆孔同時由助手觀察并記錄，靜態(tài)應(yīng)變儀記錄振前值。依次記錄每個孔的振前應(yīng)變值；
15)起振，對被測工件進(jìn)行振動時效處理；
16)處理完畢，再對各點的第二組應(yīng)變片進(jìn)行打孔檢測數(shù)值；
17)記錄振后應(yīng)變數(shù)值；
18)全部實驗數(shù)據(jù)與測量結(jié)果均應(yīng)列表表示，按公式計算殘余應(yīng)力的大小和方向，并對測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析；
19)將數(shù)據(jù)線拆除，清理現(xiàn)場；
20)將數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行軟件換算，得出振前、振后的應(yīng)力變化表；
21)擬定盲孔法殘余應(yīng)力檢測報告。
【權(quán)利要求】
1.一種構(gòu)件的殘余應(yīng)力盲孔檢測法，其特征在于，包括以下步驟: 1)準(zhǔn)備檢測器材:靜態(tài)應(yīng)變儀，三根信號線，一根信號補(bǔ)償線，打孔裝置，鉆頭、手持式磨光機(jī)，直角應(yīng)變片，瞬間黏合劑，乙醇清潔劑，棉球，粗砂皮，精細(xì)砂紙，剪刀，鑷子，電烙鐵，接線端子，穩(wěn)壓電源，數(shù)據(jù)記錄卡，示意圖繪制卡，常用工具箱； 2)調(diào)整工件位置及整理現(xiàn)場環(huán)境，保證檢測試驗的精度； 3)選擇應(yīng)力測試點，一般選6?10個點； 4)打磨測試點； 先用砂輪進(jìn)行表面粗加工，再用粗砂皮打磨，最后用細(xì)砂紙精打磨，確保表面光滑； 5)用乙醇清潔劑清潔測試點； 6)使用瞬間黏合劑粘貼應(yīng)變片并按緊，貼片后在示意圖卡上繪出工件上各點位置； 7)將測試線輕輕拉起，小心拉斷，使測試線不與構(gòu)件接觸； 8)粘貼接線端子； 9)將測試線焊于接線端子上O。、45°、90°； 10)將剩余的測試線剪斷，接數(shù)據(jù)線:0°接在CHl上的A、B，45°接在CH2上的A、B，90。接在CH3上的A、B,補(bǔ)償線接在另外某一點的A、B ； 11)電烙鐵焊接數(shù)據(jù)線將:0°，45°，90°數(shù)據(jù)線焊于對應(yīng)的測試點，接線端子上，將補(bǔ)償線暫時焊接在一快不用的接線端子上； 12)將靜態(tài)應(yīng)變儀清零，通道1，2，3; 13)將打孔裝置接入到穩(wěn)壓電源24伏，手持鉆槍保持平衡、勻速的鉆入； 14)鉆孔同時由助手觀察并記錄，靜態(tài)應(yīng)變儀記錄振前值； 依次記錄每個孔的振前應(yīng)變值； 15)起振，對被測工件進(jìn)行振動時效處理； 16)處理完畢，再對各點的第二組應(yīng)變片進(jìn)行打孔檢測數(shù)值； 17)記錄振后應(yīng)變數(shù)值； 18)全部實驗數(shù)據(jù)與測量結(jié)果均應(yīng)列表表示，按公式計算殘余應(yīng)力的大小和方向，并對測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析； 19)將數(shù)據(jù)線拆除，清理現(xiàn)場； 20)將數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行軟件換算，得出振前、振后的應(yīng)力變化表； 21)擬定盲孔法殘余應(yīng)力檢測報告。
【文檔編號】G01L1/00GK104296894SQ201410609162
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】尚修鑫 申請人:蘇州精創(chuàng)光學(xué)儀器有限公司