一文秒懂残余应力及检测方法
一、残余应力简介
构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。残余应力对机械构件，特别是压力容器或一些焊接结构的影响尤为明显。随着分析技术的不断发展，迫切需要定量了解或确定零件内存在的残余应力，由于残余应力产生机理复杂，单纯理论模型还不能反映实际情况，因此，实验仍是直接检测零部件残余应力最有效的方法。
二、残余应力检测方法
残余应力的检测方法一般包含物理式测试方法和机械式检测方法，物理式检测方法一般是无损检测方法，对样品无明显损伤，例如，射线法、磁性法和超声法；机械式检测方法主要采用电阻应变测量技术，常用的环芯法和盲孔法，这类测试需要在样品上切环槽或钻小孔。相比于其他检测方法，盲孔法具有以下优点：
1. 理论完善，技术成熟，应用广泛；
2. 设备简单，操作简单，方便携带现场检测；
3. 打孔直径小，对工件破坏性小，适用于测量梯度变化较大的应力场；
4. 测量的是孔深的平均应力，具有一定的测试精度。
但是由于盲孔法测量的应力释放属于部分释放，所以该方法测量的仅仅是表面的残余应力，无法测量材料内部的残余应力。
三、盲孔法检测残余应力
1. 盲孔法检测残余应力方法原理
盲孔法是采用电阻应变技术进行残余应力的检测，将应变片粘在样品表面，在应变片附近钻一小孔，孔径通常为1.5mm~3.0mm，孔深为1.5mm~3.0mm，孔边的径向应力下降为零，在孔区的应力则重新分布，该过程称为应力释放。假设一个各向同性材料上某一区域内存在一般状态的残余应力场，其最大、最小主应力分别为σ1和σ2，在该区域表面上粘贴一专用应变花，在应变花中心打一小孔，引起孔边应力释放，从而在应变花丝删区域内产生释放应变,根据应变花测量的释放应变就可以计算出残余应力：
2. 盲孔法残余应力的检测标准
目前行业已经形成了GB/T 31310-2014《金属材料 残余应力测定 钻孔应变法》、CB/T 3395-2013 《残余应力测试方法 钻孔应变释放法》等标准。
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3. 盲孔法检测残余应力检测设备
盲孔法残余应力检测设备，包含应变采集系统，应变花以及钻孔装置；应变采集系统的分辨率应优于±（1×10-6），短时稳定性和重复性至少为±（1×10-6）。
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4. 盲孔法残余应力的计算
Ɛ1、Ɛ2、Ɛ3分别为0，45，90度三个方向释放应变，单位10-6；
σ1、σ2——最大、最小主应力，单位MPa(N/mm2)；
θ——σ1与应变花0度方向的夹角，顺时针为正，逆时针为负；单位：度；
E——材料弹性模量，单位为GPa;
A、B——释放系数。A、B释放系数通常是通过试验标定的，标定方法参照GB/T 31310-2014中附录A的方法。
