X射線法與應變片法表征殘余應力的定量關系研究.pdf

1、表面殘余應力是機械加工質(zhì)量的重要指標之一,隨著社會進步和工程技術的發(fā)展,對表面殘余應力的控制和檢測要求愈來愈高。檢測殘余應力的方法很多,但由于其檢測原理、適用范圍、物理本質(zhì)不同,目前尚無法建立不同測量方法的理論關系。因此開展不同殘余應力檢測方法之間的定量關系研究具有重要的理論意義和工程價值。本文以目前普遍應用的X射線法和應變片法兩種殘余應力檢測方法為研究對象,分別從理論分析、裝置設計、試驗研究三個方面開展兩種殘余應檢測方法表征定量關系基

2、礎性研究。
　　 首先,在分析X射線法和應變片法測定殘余應力的測量原理基礎上,針對拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)等典型受力模型,開展X射線法和應變片法測量殘余應力的定量關系研究,提出系統(tǒng)的X射線法和應變片法表征殘余應力的定量關系研究方法與思路,該方法具有理論模型清晰、數(shù)據(jù)處理與分析簡潔的特點。
　　 在此基礎上,構建應力對比分析系統(tǒng),該系統(tǒng)具有彎曲、拉壓和扭轉(zhuǎn)三種加載模式。重點開展應力對比分析檢測系統(tǒng)的加載單元與應力檢測單元進行方案優(yōu)

3、化與結構設計,實現(xiàn)了加載狀況下的應變片法動、靜態(tài)應力測量,以及X射線衍射應力的同步測量。
　　 同時,開展X射線法的定峰方法、背底處理與測量誤差統(tǒng)計分布規(guī)律研究,研究表明:X射線衍射殘余應力的測定結果服從正態(tài)分布規(guī)律,檢測分析7050鋁合金的數(shù)值服從N(19.39,(2.154)2)正態(tài)分布,為進一步開展X射線法與應變片法表征殘余應力的定量關系研究提供依據(jù)。
　　 最后,在所構建的應力對比分析系統(tǒng)上,以7050鋁合金彎曲

4、加載模式為研究對象,開展了X射線法及應變片法測量殘余應力的定量關系實驗研究,并進一步進行了測量結果、理論分析和ANSYS有限元數(shù)值模擬結果進行分析研究。研究結果表明:X射線法測得的應力變化量、應變片法測得的應力與理論分析結果分布規(guī)律一致,證明了X射線法與應變片法表征殘余應力定量關系研究的可行性,從而驗證了本文所提出的兩種殘余應力檢測技術定量關系研究方法及應力對比分析系統(tǒng)的可行性和合理性,為進一步開展不同殘余應力測試方法的定量關系研究奠定