Vad är reststress? Vilken reststresanalysator är bra?

Vad är restspänning?
Oberoende av den yttre belastningen finns det interna spänningar i strukturen och materialen. Dessa spänningar kallas restspänningar. Den återstående spänningen orsakar den belastning som motsvarar förändringen av gitteravståndet. Restspänningen når spontant jämvikt, eftersom dragspänningen är känd som den skadliga kompressiva restspänningen som anses vara fördelaktig.
Skjuvspänning
Varför är reststresmätning viktig?
Bearbetning, svetsning, skrotning, värmebehandling, slipning och andra tillverkningsprocesser ger resterande spänningar. Mätning av restspänning är en grundläggande metod för att bestämma om komponenterna kan motstå svåra belastnings- och spänningsförhållanden under livslängden. De kan också införas avsiktligt på ett lämpligt sätt.
Metod för restmätning av stress
Det finns många sätt att mäta kvarvarande stress. Dessa metoder är vanligtvis indelade i icke-destruktiva, semi-destruktiva och destruktiva eller diffraktionsbaserade metoder, påkänningsbaserade metoder och andra metoder. Alla restmätningsmetoder är indirekta. Restspänningar beräknas eller härleds från mätningar såsom elastiska stammar eller förskjutningar.
Metod för återstående spänningsmätning baserad på diffraktion:
I den diffraktionsbaserade metoden används Braggs lag för att mäta den elastiska belastningen, och spänningen beräknas enligt Hookes lag, elastisk modul (E) och Poissons förhållande (V).
Röntgendiffraktion
Jämfört med synligt ljus har röntgenstrålning hög energi och kort våglängd, vilket gör den mycket lämplig för att upptäcka kristallytan (= restspänning) i kristallmaterial. Röntgendiffraktionsteknologi ger pålitliga och oöverträffade data för utvärdering av kvalitet. Denna teknik är lämplig för alla kristallmaterial, inklusive keramik. Röntgendiffraktionsmetoden kan mäta absolut stress utan kalibrering av stressfria prover. Mätresultaten för restspänning uttrycks i absolut MPa.
Neutrondiffraktion
Neutrondiffraktion (nd) tillhandahåller fullständiga restspänningsspänningar σ 11 (parallellt med ytan), σ 22 (parallellt med ytan) och σ 33 (vinkelrätt mot ytan) för analys av tjocka komponenter. Liksom XRD använder Nd Braggs lag för att mäta elastisk belastning och beräknar stress enligt Hookes lag, elastisk modul (E) och Poissons förhållande (V). På grund av den dyra fasta diffraktometern för neutrongenerering har neutrondiffraktion för mätning av återstående spänning inte erhållits i stor utsträckning och lätt.
Synkrotrondiffraktion
Synkrotrondiffraktion är en högre nivå av röntgendiffraktion. För komponenter med komplex geometri kan synkrotrondiffraktion användas, men komponentens storlek är vanligtvis begränsad. Det finns bara många synchrotronfaciliteter runt om i världen, vilket gör metoden inte bärbar och kostnadseffektiv.
Mätning av restspänning genom borrning
Borrning är en vanlig stressavkopplingsteknik för att mäta restspänning. Genom att borra ett litet blindhål i målområdet för att ta bort spänningsmaterialet hittar materialet runt hålet spontant en ny spänningsbalans. Detta får ytan nära hålet att växla.
Metod för borrhålsspänning
Med hjälp av färgmätningsmetoden installerar du en speciell töjmätare på ytan som ska mätas. Den återstående spänningen mättes på en relaxationsspänningsmätare.
ESPI-borrmetod
Med hjälp av ESPI-metoden mäts förskjutningen nära ytan med en optisk interferometer. Därefter används den uppmätta förskjutningen för att beräkna spänningen i volymen före borrning.