Mikä on jäännösstressi? Mikä jäännösstressianalysaattori on hyvä?

Mikä on jäännösstressi?
Ulkopinnasta riippumatta rakenteessa ja materiaaleissa on sisäisiä rasituksia. Näitä jännityksiä kutsutaan jäännösjännitteiksi. Jäännösjännitys aiheuttaa jännityksen, joka vastaa hilavälin muutosta. Jäännösjännitys saavuttaa spontaanisti tasapainon, koska vetolujuuden jäännösjännitys tunnetaan haitallisena puristusjäännösjännityksenä, jota pidetään hyödyllisenä.
Leikkausrasitus
Miksi jäännösjännityksen mittaus on tärkeää?
Koneistus, hitsaus, leikkaus, lämpökäsittely, hionta ja muut valmistusprosessit aiheuttavat jäännösjännityksen. Jäännösjännityksen mittaus on perusmenetelmä sen määrittämiseksi, kestävätkö komponentit vakavia kuormitus- ja rasitusolosuhteita käyttöiän aikana. Ne voidaan myös tarkoituksella ottaa käyttöön tarkoituksenmukaisella tavalla.
Jäännösjännityksen mittausmenetelmä
Jäännösstressin mittaamiseksi on monia tapoja. Nämä menetelmät jaetaan yleensä tuhoamattomiin, puoliksi tuhoaviin ja tuhoaviin tai diffraktiopohjaisiin menetelmiin, venymäpohjaisiin menetelmiin ja muihin menetelmiin. Kaikki jäännösjännityksen mittausmenetelmät ovat epäsuoria. Jäännösjännitykset lasketaan tai johdetaan mittauksista, kuten elastisista venymistä tai siirtymistä.
Jäännösjännityksen mittausmenetelmä, joka perustuu diffraktioon:
Diffraktiopohjaisessa menetelmässä elastisen venymän mittaamiseen käytetään Braggin lakia, ja jännitys lasketaan Hooken lain, kimmokerroksen (E) ja Poissonin suhteen (V) mukaan.
Röntgendiffraktio
Näkyvään valoon verrattuna röntgensäteellä on korkea energia ja lyhyt aallonpituus, mikä tekee siitä erittäin sopivan kidepinnan etäisyyden (= jäännösjännityksen) havaitsemiseen kidemateriaaleissa. Röntgendiffraktiotekniikka tarjoaa luotettavaa ja vertaansa vailla olevaa tietoa laadunvalvonnan arviointiin. Tämä tekniikka sopii kaikkiin kidemateriaaleihin, mukaan lukien keramiikka. Röntgendiffraktiomenetelmällä voidaan mitata absoluuttinen rasitus ilman kalibrointia stressitöntä näytettä. Jäännösjännityksen mittaustulokset ilmaistaan ​​absoluuttisina MPa.
Neutronidiffraktio
Neutronidiffraktio (nd) tarjoaa täydelliset jäännösjännitysjännittimet σ 11 (pinnan kanssa yhdensuuntaiset), σ 22 (pinnan kanssa yhdensuuntaiset) ja σ 33 (kohtisuorassa pintaan nähden) paksien komponenttien analysointia varten. Kuten XRD, myös nd käyttää Braggin lakia kimmoisen venymisen mittaamiseen ja laskee jännityksen Hooken lain, kimmokerroksen (E) ja Poissonin suhteen (V) mukaan. Kalliiden kiinteiden difraktometrien ansiosta neutronien muodostamiseksi neutronidiffraktiota jäännösjännityksen mittaamiseksi ei ole saavutettu laajasti ja helposti.
Synkrotronidiffraktio
Synkrotronidiffraktio on korkeampi röntgendiffraktio. Komponenteille, joilla on monimutkainen geometria, voidaan käyttää synkrotronidiffraktiota, mutta komponenttien koko on yleensä rajoitettu. Maailmanlaajuisesti on vain monia synkrotronipalveluita, mikä tekee menetelmästä siirrettävän ja kustannustehokkaan.
Jäännösjännityksen mittaus poraamalla
Poraus on yleinen jännityksen lievitystekniikka jäännösjännityksen mittaamiseksi. Poraamalla tavoitealueelle pieni sokea reikä rasitusmateriaalin poistamiseksi, reikän ympärillä oleva materiaali löytää itsestään uuden jännitystasapainon. Tämä aiheuttaa reiän lähellä olevan pinnan siirtymisen.
Reiän venymämittarimenetelmä
Asenna tahranmittausmenetelmällä mitattavaan pintaan erityinen venymämittari. Jäännösjännitys mitattiin relaksaatiojännitysmittarilla.
ESPI-porausmenetelmä
ESPI-menetelmää käyttämällä siirtymä pinnan lähellä mitataan optisella interferometrillä. Sitten mitattua siirtymää käytetään tilavuuden rasituksen laskemiseen ennen poraamista.