[发明专利]一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统

说明书

本发明所提供的一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统，包括：利用激光镭雕机对目标位置进行打磨；打磨完成后，将应变花粘贴在目标位置，并将粘贴好的应变花与应变采集器连接；在激光镭雕机软件终端中根据应变花的打孔位置设计目标打孔路径；利用激光镭雕机，按照目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔；打孔完成后，应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端，残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。本发明通过利用激光镭雕机对陶瓷材料进行打孔，并利用残余应力分析终端自动计算残余应力结果数据，实现了对陶瓷材料进行残余应力检测，可用于陶瓷材料的生产指导，进而提高陶瓷产品的生产质量，解决后期使用过程中存在的风险及隐患。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料性能检测技术领域，尤其涉及的是一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统。

背景技术

由于制造工艺产生的不均匀的机械形变、温度变化和相变等，往往使材料产生不均匀的塑性变形。去除外部作用后，由于残留的塑性变形对材料的作用，会在材料内部存在相应的弹性变形，以保持构件的平衡状态，并使材料内部产生应力，称为内应力。内应力在材料的较大区域存在并且被认为是均匀的，与之相关的内力和内力矩在物体的各个截面上保持平衡，称这种内应力残余应力。残余应力的存在使得材料在使用过程中容易出现变形、开裂等现象，影响材料的使用寿命。

残余应力的检测方法主要有无损检测和有损检测两类方法，这些方法在金属构件及材料中的检测使用比较成熟，而且也形成了相应的标准。但对于陶瓷材料残余应力的检测目前并没有相关的标准及成熟的检测方法。尤其随着建筑陶瓷材料如岩板等材料的兴起，由于残余应力的存在使得岩板在加工、使用过程中容易导致破损的问题，严重制约了这些材料的发展。

盲孔法作为一种有效的残余应力检测方法，在金属材料中的使用非常成熟。其原理为使用钻头在材料表面打一小孔，使被测点的应力得到释放，然后通过应变片感应到的变形计算得到释放的残余应力的大小。但由于陶瓷材料硬度高，耐磨性好，普通钻头无法进行打孔，就算用金刚石钻头也会因为发热量大导致测量结果不准确，同时钻头价格高，成本大，导致目前盲孔法一直难以应用在陶瓷材料的残余应力检测方面，因此，现有技术没有可适用于陶瓷材料残余应力检测的方法。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统，旨在解决现有技术没有可适用于陶瓷材料残余应力检测方法的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

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，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。

在一种实现方式中，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；