[发明专利]一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统

权利要求书

1.一种陶瓷材料残余应力检测方法，所述陶瓷材料残余应力检测方法基于陶瓷材料残余应力系统实现，其特征在于，所述陶瓷材料残余应力系统包括：激光镭雕机，应变采集器，以及与所述应变采集器连接的残余应力分析终端；

所述陶瓷材料残余应力检测方法包括：

利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨；

打磨完成后，将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面，并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接；

在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径；

利用激光镭雕机，按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔；

打孔完成后，所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端，所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。

2.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法，其特征在于，所述利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨，包括：

在激光镭雕机的工作台上放置冰盒，所述冰盒中盛装有冰块；

将待测陶瓷材料放置在所述冰盒上，且待打孔位置位于所述冰盒的中间位置；

打开激光镭雕机，对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨；

其中，打磨时的激光波长为355nm，脉冲宽度为5-30ns，频率为5-30HZ，功率为3-30W，打磨次数为1-5次。

3.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法，其特征在于，所述打磨完成后，将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面，并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接，包括：

打磨完成后，将应变花通过胶水粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面；

利用环形端子固定住所述应变花的位置，并将所述应变花与所述应变采集器连接；

其中，所述应变花包括三个应变单元，敏感栅角度分别为0°、45°和90°。

4.根据权利要求3所述的陶瓷材料残余应力检测方法，其特征在于，所述在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计打孔路径之前，还包括：

在所述残余应力分析终端上的残余应力分析软件中输入待测陶瓷材料的弹性模量和泊松比。

5.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法，其特征在于，所述在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径，包括：

打开激光镭雕机，将激光头位置调整至对准所述应变花的打孔位置；

设计目标打孔路径，并进行对焦操作；

其中，所述激光镭雕机的激光波长为355nm，且采用3D振镜扫描头，目标打孔尺寸的直径为0.5-3mm，目标打孔尺寸的深度为直径的1.2倍。

6.根据权利要求5所述的陶瓷材料残余应力检测方法，其特征在于，所述设计目标打孔路径具体包括：

在激光镭雕机软件终端中根据目标打孔尺寸，制定与所述目标打孔尺寸的直径大小相同的第一圆环路径；

选择内部填充，设定线角度为45°，设定线间距为0.01mm，选择平均分布填充线；

选定填充后的第一圆环路径进行整体计算，沿所述第一圆环路径绕一次；

制定第二圆环路径，所述第二圆环路径的直径小于所述目标打孔尺寸；

选择内部填充，设定线角度为135°，与所述第一圆环路径的激光线互相垂直，设定线间距为0.01mm，选择平均分布填充线；

选定填充后的第二圆环路径进行整体计算，沿所述第二圆环路径绕一次；

将所述第一圆环路径和所述第二圆环路径的圆心重叠，完成打孔路径的设计。