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[交流] 應(yīng)力測(cè)量與調(diào)控技術(shù) 已有1人參與

我院應(yīng)力測(cè)量技術(shù)團(tuán)隊(duì)以應(yīng)力分析為主要研究方向，力圖打造國內(nèi)殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)最全，測(cè)量構(gòu)件最大，測(cè)量深度最深的殘余應(yīng)力測(cè)量“三最”技術(shù)特色。團(tuán)隊(duì)針對(duì)金屬材料、無機(jī)非金屬材料、薄膜材料及復(fù)合材料等在加工制造過程中引入的殘余應(yīng)力進(jìn)行分析研究，為解決由殘余應(yīng)力導(dǎo)致的材料提前失效、尺寸縮脹和服役退化等工程問題，提供國際頂尖的理論指導(dǎo)和一流的工程技術(shù)解決方案。
應(yīng)力工程技術(shù)是以工程構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)為研究核心，以實(shí)驗(yàn)表征和理論預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)，有針對(duì)性地采取應(yīng)力處理技術(shù)對(duì)應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控和優(yōu)化，以達(dá)到符合工程應(yīng)用的最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善服役性能、延長使用壽命等應(yīng)用目的。
一、殘余應(yīng)力測(cè)試服務(wù)（圖1）
團(tuán)隊(duì)目前擁有多種殘余應(yīng)力測(cè)量手段，對(duì)金屬和陶瓷材料實(shí)現(xiàn)覆蓋不同深度的殘余應(yīng)力測(cè)量手段。目前已開發(fā)：X射線衍射法、盲孔法、輪廓法、中子衍射法、FIB-DIC等多種殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)。同時(shí)團(tuán)隊(duì)仍在不斷開發(fā)推出新的測(cè)量技術(shù)，如：深孔法、壓痕法等技術(shù)。以實(shí)現(xiàn)全尺度、多角度對(duì)比的殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)。
1、內(nèi)部應(yīng)力測(cè)量輪廓法殘余應(yīng)力檢測(cè)
??應(yīng)用領(lǐng)域
金屬材料內(nèi)部殘余應(yīng)力測(cè)量。適用領(lǐng)域廣泛，最小樣品尺寸為2厘米，最大樣品尺寸可達(dá)1米。適用于復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)件。
??技術(shù)優(yōu)勢(shì)內(nèi)部全深度殘余應(yīng)力測(cè)量空間分辨率高測(cè)量精度高，誤差±5MPa不受織構(gòu)及大晶粒影響
??方法原理將試樣沿選定的目標(biāo)平面切割開，釋放殘余應(yīng)力使切割表面發(fā)生微變形，然后利用表面三維形貌測(cè)量設(shè)備獲得切割面輪廓信息，進(jìn)一步分析處理這些輪廓數(shù)據(jù)并結(jié)合有限元建模計(jì)算，最終獲得切割平面法向方向的殘余應(yīng)力
案例分享（圖2）
2、表面應(yīng)力測(cè)量X射線衍射法
??應(yīng)用領(lǐng)域金屬等多晶材料表面殘余應(yīng)力測(cè)量，如：鋼鐵、鋁合金、鎂合金、鈦合金、銅合金、鎳基合金等。測(cè)量深度10μm。
??技術(shù)優(yōu)勢(shì)無損殘余應(yīng)力測(cè)量空間分辨率高測(cè)量精度高，標(biāo)準(zhǔn)完善
??方法原理X射線衍射法是利用X射線穿透金屬晶格時(shí)發(fā)生衍射，并根據(jù)布拉格定律測(cè)量材料由于晶格間距變化所產(chǎn)生的應(yīng)變進(jìn)而計(jì)算出殘余應(yīng)力。X射線衍射法是一種適用于晶體材料（即金屬）的檢測(cè)技術(shù)，且只能測(cè)量材料表面的殘余應(yīng)力。
??測(cè)量案例（圖3-5）
3、近表面應(yīng)力測(cè)量?鉆孔法測(cè)試
??應(yīng)用領(lǐng)域
針對(duì)試樣表面2mm深度的表面殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)，適用于金屬材料、陶瓷材料、塑料等多種材料。
??技術(shù)優(yōu)勢(shì)微損傷殘余應(yīng)力測(cè)量不受織構(gòu)及大晶粒等因素影響測(cè)量精度高，標(biāo)準(zhǔn)完善
??方法原理鉆孔應(yīng)變法（下簡(jiǎn)稱鉆孔法）是一種測(cè)定殘余應(yīng)力的方法。鉆孔法用于測(cè)定各向同性線彈性材料近表面的殘余應(yīng)力。其步驟包括：在被測(cè)物體表面貼上應(yīng)變花，隨后在該應(yīng)變花上鉆孔，再測(cè)量被測(cè)物體表面所釋放的應(yīng)變。將所測(cè)得的應(yīng)變代入一系列公式便可計(jì)算出已去除材料所在部位的殘余應(yīng)力。
??測(cè)量案例（圖6-7）
4、內(nèi)部應(yīng)力測(cè)量中子衍射
??應(yīng)用領(lǐng)域
金屬等多晶材料內(nèi)部殘余應(yīng)力測(cè)量，如：鋼鐵、鋁合金、鎂合金、鈦合金、銅合金、鎳基合金等。
??技術(shù)優(yōu)勢(shì)無損殘余應(yīng)力測(cè)量空間分辨率高穿透能力強(qiáng)，可測(cè)量材料內(nèi)部殘余應(yīng)力
??方法原理中子衍射原理與X射線原理相似，同樣是基于布拉格方程，測(cè)量材料由于晶格間距變化所產(chǎn)生的應(yīng)變進(jìn)而計(jì)算出殘余應(yīng)力。但中子束流具有更強(qiáng)的穿透能力，因此可以測(cè)量材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力分布。
??測(cè)量案例（圖8-9）
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1樓 2025-03-26 20:39:18

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xinghai1988

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2樓2025-03-27 10:54:07

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