實驗標定法
編輯:2021-05-25 14:37:09
在距孔心r處貼片。為邊緣效應的影響,取寬度b 大于孔徑a 4~5倍的試件。在材料試驗機上將沒有鉆孔的試件逐級加載,計算出試件的應力σ,測出各級荷載下的應變ε`1和ε`2。然后取下試件用專用設備在試件指定部位上鉆孔后,再重新拉伸,并測出鉆孔后的應變值ε``1和ε``2。
將兩種情況下同一級荷載產生的應變差求出可見,鉆孔前后的應變差與應力成正比,(21)式與(13)式具有完全相同的形式,它說明標定法得到的A`, B`相當于理論公式中的A , B 。因此只要通過標定法測得A` 和B`后代入公式(12)中,即可得到主應力方向未知的測點的殘余應力σ1和σ2及其夾角Ф的數值。
當構件中的殘余應力沿厚度分布不均勻時,可采用分層鉆孔法求得各深度的殘余應力。其方法是:等深度地逐層鉆孔測定每次的應力釋放量。如果已知主應力的方向,則有:
被測點鉆一小孔只能使殘余應力局部釋放,因此應變計所測出的釋放應變值很小,必須采用高精度的應變計。為了不斷提高測量精度,還必須十分注意產生誤差的各種因素,其中主要的是鉆孔設備的精度和鉆孔技術,還有應變測試誤差。一般來說鉆孔深度h ≥2a即可。
(三)、鉆孔設備及鉆孔要求
鉆孔設備的結構應該簡單,便于攜帶,易于固定在構件上,同時要求對中方便,鉆孔深度易于控制,并能適應在各種曲面上工作。圖3.10為小孔鉆的結構圖,這種鉆具能較好地實現上述要求,借助4個螺絲可調節X . Y 軸方向的位置和上. 下位置,可以保證鉆孔垂直于工件表面,用萬向節與可調速手電鉆連接施行鉆孔。
鉆孔的技術要求:
1、被測表面的處理要符合應變測量的技術要求,應變花應用502膠水準確地粘貼在測點位置上,并用膠帶覆蓋好絲柵,防止鐵屑破壞絲柵。
2、鉆孔時要保證鉆桿與測量表面垂直,鉆孔中心偏差應控制在±0.025 mm以內。
3、鉆孔時要穩,機座不能抖動。鉆孔速度要低,鉆孔速度快易導致應變片的溫度漂移,孔周切削應變增大使測量不穩定。為切削應變的影響,可先采用小鉆頭鉆孔然后再用銑刀洗孔。
以上是盲孔法測量殘余應力的具體方法,如果無法使用小孔鉆,可以使用噴沙打孔法打一盲孔,噴沙打孔的方法就是利用壓縮空氣帶動Al2O3或SiO2粉末,通過回轉的噴嘴對準應變花中心打孔標志,噴吹表面而得一盲孔。這種方法實際上是一種磨削過程,其產生的熱量由氣流冷卻,加之切削量很小,因此打孔時引起的附加應力較小,噴沙打孔法的測量精度較高。