盲孔法測量殘余應力

作者：時(shí)間：2013-08-03 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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（二）實(shí)驗標定法

如圖3.9所示，在距孔心r處貼片。為消除邊緣效應的影響，取寬度b 大于a 的4-5倍的試件。在材料試驗機上將沒(méi)有鉆孔的試件逐級加載，計算出試件的應力σ，測出各級荷載下的應變ε`1和ε`2。然后取下試件用專(zhuān)用設備在試件指定部位上專(zhuān)孔后，再重新拉伸，并測出專(zhuān)孔后的應變值ε``1和ε``2。

將兩種情況下同一級荷栽產(chǎn)生的應變差求出后可見(jiàn)，鉆孔前后的應變差與應力成正比，即：

（21）式與（13）式具有完全相同的形式，它說(shuō)明標定法得到的A`, B`相當于理論公式中的A , B 。因此只要通過(guò)標定法測得A` 和B`后代入公式（12）中，即可得到主應力方向未知的測點(diǎn)的殘余應力σ1和σ2及其夾角Ф的數值。

當構件中的殘余應力沿厚度分布不均勻時(shí)，可采用分層鉆孔法求得各深度的殘余應力。其方法是：等深度地逐層鉆孔測定每次的應力釋放量。如果已知主應力的方向，則有：

被測點(diǎn)鉆一小孔只能使殘余應力局部釋放，因此應變計所測出的釋放應變值很小，必須采用高精度的應變計。為了不斷提高測量精度，還必須十分注意產(chǎn)生誤差的各種因素，其中最主要的是鉆孔設備的精度和鉆孔技術(shù)，還有應變測試誤差。一般來(lái)說(shuō)鉆孔深度 h≥2a 即可。

（三）鉆孔設備及鉆孔要求

鉆孔設備的結構應該簡(jiǎn)單，便于攜帶，易于固定在構件上，同時(shí)要求對中方便，鉆孔深度易于控制，并能適應在各種曲面上工作。圖3.10為小孔鉆的結構圖，這種鉆具能較好地實(shí)現上述要求，借助4個(gè)可調節X . Y 方向的位置和上. 下位置，以保持鉆孔垂直于工件表面，用萬(wàn)向節與可調速手電鉆連接施行鉆孔。

鉆孔的技術(shù)要求：

1.被測表面的處理要符合應變測量的技術(shù)要求，應變花應用502膠水準確地粘貼在測點(diǎn)位置上，并用膠帶覆蓋好絲柵，防止鐵屑破壞絲柵。

2.鉆孔時(shí)要保證鉆桿與測量表面垂直，鉆孔中心偏差應控制在±0.025 mm以?xún)取?

3.鉆孔時(shí)要穩，機座不能抖動(dòng)。鉆孔速度要低，鉆孔速度快易導致應變片的溫度漂移，孔周切削應變增大使測量不穩定。為消除切削應變的影響，可先采用小鉆頭鉆孔然后再用銑刀洗孔。

以上是盲孔法測量殘余應力的具體方法，如果無(wú)法使用小孔鉆，可以使用噴沙打孔法打一盲孔，噴沙打孔的方法就是利用壓縮空氣帶動(dòng)Al2O3或SiO2粉末，通過(guò)回轉的噴嘴對準應變花中心打孔標志，噴吹表面而得一盲孔。這種方法實(shí)際上是一種磨削過(guò)程，其產(chǎn)生的熱量由氣流冷卻，加之切削量很小，因此打孔時(shí)引起的附加應力較小，噴沙打孔法的測量精度較高。 (end)

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