盲孔法测量残余应力
(二)实验标定法
如图3.9所示,在距孔心r处贴片。为消除边缘效应的影响,取宽度b 大于a 的4-5倍的试件。在材料试验机上将没有钻孔的试件逐级加载,计算出试件的应力σ,测出各级荷载下的应变ε`1和ε`2。然后取下试件用专用设备在试件指定部位上专孔后,再重新拉伸,并测出专孔后的应变值ε``1和ε``2。
当构件中的残余应力沿厚度分布不均匀时,可采用分层钻孔法求得各深度的残余应力。其方法是:等深度地逐层钻孔测定每次的应力释放量。如果已知主应力的方向,则有:
(三)钻孔设备及钻孔要求
钻孔设备的结构应该简单,便于携带,易于固定在构件上,同时要求对中方便,钻孔深度易于控制,并能适应在各种曲面上工作。图3.10为小孔钻的结构图,这种钻具能较好地实现上述要求,借助4个可调节X . Y 方向的位置和上. 下位置,以保持钻孔垂直于工件表面,用万向节与可调速手电钻连接施行钻孔。
1.被测表面的处理要符合应变测量的技术要求,应变花应用502胶水准确地粘贴在测点位置上,并用胶带覆盖好丝栅,防止铁屑破坏丝栅。
2.钻孔时要保证钻杆与测量表面垂直,钻孔中心偏差应控制在±0.025 mm以内。
3.钻孔时要稳,机座不能抖动。钻孔速度要低,钻孔速度快易导致应变片的温度漂移,孔周切削应变增大使测量不稳定。为消除切削应变的影响,可先采用小钻头钻孔然后再用铣刀洗孔。
以上是盲孔法测量残余应力的具体方法,如果无法使用小孔钻,可以使用喷沙打孔法打一盲孔,喷沙打孔的方法就是利用压缩空气带动Al2O3或SiO2粉末,通过回转的喷嘴对准应变花中心打孔标志,喷吹表面而得一盲孔。这种方法实际上是一种磨削过程,其产生的热量由气流冷却,加之切削量很小,因此打孔时引起的附加应力较小,喷沙打孔法的测量精度较高。 (end)
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