Wat is reststress? Welke restspanningsanalysator is goed?

Wat is reststress?
Onafhankelijk van de externe belasting zijn er interne spanningen in de structuur en materialen. Deze spanningen worden restspanningen genoemd. De restspanning veroorzaakt de spanning die overeenkomt met de verandering van de roosterafstand. De restspanning bereikt spontaan het evenwicht, omdat de trekrestspanning bekend staat als de schadelijke compressieve restspanning die als gunstig wordt beschouwd.
Schuifspanning
Waarom is het meten van restspanning belangrijk?
Bewerking, lassen, kogelstralen, warmtebehandeling, slijpen en andere fabricageprocessen zullen restspanning opleveren. Residuele spanningsmeting is een basismethode om te bepalen of de componenten bestand zijn tegen zware belasting en stressomstandigheden tijdens de levensduur. Ze kunnen ook opzettelijk op een geschikte manier worden geïntroduceerd.
Methode voor residuele spanningsmeting
Er zijn veel manieren om reststress te meten. Deze methoden zijn gewoonlijk onderverdeeld in niet-destructieve, semi-destructieve en destructieve of diffractie-gebaseerde methoden, op spanning-relaxatie gebaseerde methoden en andere methoden. Alle meetmethoden voor restspanning zijn indirect. Restspanningen worden berekend of afgeleid uit metingen zoals elastische spanningen of verplaatsingen.
Methode voor residuele spanningsmeting op basis van diffractie:
In de op diffractie gebaseerde methode wordt de wet van Bragg gebruikt om de elastische rek te meten en de spanning wordt berekend volgens de wet van Hooke, de elastische modulus (E) en de verhouding van Poisson (V).
Röntgendiffractie
In vergelijking met zichtbaar licht heeft röntgenstraling een hoge energie en korte golflengte, wat het zeer geschikt maakt voor het detecteren van kristaloppervlakafstand (= restspanning) in kristalmaterialen. Röntgendiffractietechnologie levert betrouwbare en ongeëvenaarde gegevens voor evaluatie van kwaliteitscontrole. Deze technologie is geschikt voor alle kristalmaterialen, inclusief keramiek. De röntgendiffractiemethode kan absolute stress meten zonder kalibratie van stressvrije monsters. De meetresultaten van restspanning worden uitgedrukt in absolute MPa.
Neutron-diffractie
Neutronendiffractie (nd) biedt volledige restspanningsspanningen σ 11 (evenwijdig aan het oppervlak), σ 22 (evenwijdig aan het oppervlak) en σ 33 (loodrecht op het oppervlak) voor de analyse van dikke componenten. Net als XRD gebruikt nd de wet van Bragg om de elastische rek te meten en berekent hij spanning volgens de wet van Hooke, de elastische modulus (E) en de verhouding van Poisson (V). Vanwege de dure vaste diffractometer voor het genereren van neutronen, is neutronendiffractie voor meting van restspanning niet algemeen en gemakkelijk verkregen.
Synchrotron-diffractie
Synchrotron-diffractie is een hoger niveau van röntgendiffractie. Voor componenten met complexe geometrie kan synchrotron-diffractie worden gebruikt, maar de grootte van componenten is meestal beperkt. Er zijn slechts veel synchrotronfaciliteiten over de hele wereld, wat de methode niet draagbaar en kosteneffectief maakt.
Meting van restspanning door boren
Boren is een veelvoorkomende stressrelaxatietechniek voor het meten van restspanning. Door een klein blind gat in het doelgebied te boren om het spanningsmateriaal te verwijderen, vindt het materiaal rond het gat spontaan een nieuwe spanningsbalans. Hierdoor verschuift het oppervlak nabij het gat.
Boorgat spanningsmeter methode
Installeer met behulp van de vlekmeetmethode een speciale spanningsmeter op het te meten oppervlak. De restspanning werd gemeten op een relaxatie-rekstrookje.
ESPI-boormethode
Met behulp van de ESPI-methode wordt de verplaatsing nabij het oppervlak gemeten met behulp van een optische interferometer. Vervolgens wordt de gemeten verplaatsing gebruikt om de spanning in het volume vóór het boren te berekenen.