一种无需参考试样检测任意残余应力的仪器化球压入方法技术

一种无需参考试样检测任意残余应力的仪器化球压入方法，包括以下步骤：1)建立球形压入试样的三维有限元模型，建立分析参量与残余应力分量σ

【技术实现步骤摘要】
一种无需参考试样检测任意残余应力的仪器化球压入方法


[0001]本专利技术涉及金属表面残余应力的检测方法，尤其涉及一种无需参考试样检测金属表面任意残余应力的仪器化球形压入方法。

技术介绍

[0002]工程材料或构件在加工中，由于不均匀塑性变形或不均匀温度场等原因，会在其内部引入不同程度的残余应力。残余应力的存在会影响材料或构件的服役寿命，需对残余应力进行检测。与传统检测方法相比，仪器化压入检测方法凭借微区、微损和测试材料广泛的特点，迅速发展起来。该类检测方法可应用于便携式微米压入仪，实现对油气管道等服役结构的原位检测，具有良好的应用前景。
[0003]残余应力压入检测法根据是否需要参考试样可分为两类：比较分析法和直接分析法。比较分析法需要无残余应力的试样作为参考，实际应用中受到一定限制；直接分析法可直接检测试样或构件中的残余应力，不需要参考试样。残余应力压入检测法按研究对象可分为：等轴残余应力检测法和任意残余应力检测法。任意平面残余应力可等效为两个正交的主应力分量当两个主应力大小和拉/压状态相等时，称为等轴残余应力；否则称为非等轴残余应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需参考试样检测任意残余应力的仪器化球压入方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立球形压入试样的三维有限元模型，固定相对压入深度为hR＝0.01，R为球形压头半径，h为压入深度，获得载荷深度(F
‑
h)曲线；选取归一化卸载功的相对变化量M和残余压痕椭圆率的对数lnη作为分析参量，借助量纲分析和数值模拟，建立分析参量与残余应力分量σ
R
,τ
R
之间的关系式；其中，M的计算公式如下：M＝(W
u
/Eh3‑
W
u0
/Eh3)W
u0
/Eh3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)上式中，W
u0
/Eh3为无残余应力下归一化卸载功，W
u
/Eh3为含残余应力下归一化卸载功；此外，η由(dⅠ‑
dⅡ)(dⅠ+dⅡ)计算得到，dⅠ为椭圆形压痕的长轴直径，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭光健，张亮，李赛飞，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：