小孔法測殘余應力

1、天津大學2006屆本科生畢業(yè)設計（論文）16第四章實驗原理、方法及結果分析焊接殘余應力和變形的存在是影響結構或構件脆性斷裂強度、疲勞強度、結構穩(wěn)定性等的重要因素。對于管道結構而言，在內表面存在的拉伸殘余應力是導致管道發(fā)生應力腐蝕開裂的主要原因之一。實際測量殘余應力的方法有很多種，概括起來為兩類，即具有一定損傷性的機械釋放測量方法和無損傷性的測量方法。本研究在現有條件下，選擇技術上比較成熟、國內外廣泛應用的測試方法，即利用盲孔法測量了高頻

2、焊管道焊接接頭縱焊縫的殘余應力。小孔法的原理是在應力場中鉆小孔，應力的平衡受到破壞，則小孔周圍的應力將重新調整；測得孔附近的彈性應變增量，就可以用彈性力學原理來推算出小孔處的殘余應力。具體步驟如下：在離鉆孔中心一定距離處粘貼幾個應變片，應變片之間保持一定角度。然后鉆孔，測出個應變片的應變增加量讀數。本法在應力釋放中對工件的破壞性最小，可鉆φ13mm盲孔，孔深達（0.81.0）D時各應變片的讀數即趨于穩(wěn)定。小孔法結果的精確性取決于應變片粘

3、貼位置的準確性?？讖皆叫《严鄬ξ恢玫臏蚀_性要求越高。在鉆孔時，為防止孔邊產生附加的塑性應變，可采用噴沙射流代替鉆削。本法也可用表面涂光彈性薄膜或脆性漆來測定應變，但后者往往是定性的4.1盲孔法測量殘余應力的基本原理、步驟及儀器設備[4]由于焊件內部存在殘余應力場，在應力場內任意處鉆一個一定直徑和深度的盲孔后，該處金屬連同其中的殘余應力即被釋放，使原有殘余應力場失去平衡。這時盲孔周圍將產生一定量的釋放應變，其大小與被釋放的應力是相當的。測

4、出這種釋放應變值，即可利用相應的計算公式，確定測點處的原始殘余應力大小。鉆孔前將0—45—90的應變花粘貼在孔的周圍如圖41所示。X方向為平行于焊縫方向，Y方向為垂直于焊縫方向。圖41應變片示意圖45σmin(σ2)σmax(σ1)yxε1ε2ε32Rφ天津大學2006屆本科生畢業(yè)設計（論文）18圖3實驗用高頻焊管及小型臺鉆圖4靜態(tài)電阻應變儀的應變數據都減去相同的修正值，得到最終的修正后的應變量。所使用鉆頭的直徑D為1.5mm。采用的殘

5、余應力計算式如下：（41）??????????????????????????????????????23122311212311maxεεε2εεKK11KK1εε2EK1συυ（42）??????????????????????????????????????23122311212311minεεε2εεKK11KK1εε2EK1συυ式中，，是與孔徑有關的經驗表達式，32115.28.140.368.321dddK????。3.0