[发明专利]一种同步跨尺度残余应力检测方法

摘要

本发明设计的一种同步跨尺度残余应力检测方法，其特征在于，首先对一标准试件的残余应力值进行标定，利用固定和加载装置对标准试件进行拉伸或压缩，并记录拉伸和压缩的轴向载荷，应用材料力学和弹性力学经典理论计算标准试件的理论应力值，将其作为测量值的基准。随后同步分别采用X射线衍射法和基于激光散斑干涉技术的钻孔法测量标准试件的微观和宏观残余应力。依据计算的理论应力值，对X射线衍射法和钻孔法的测量值进行修正，使微观和宏观残余应力的统一于理论值。再利用带有修正的X射线衍射法和基于激光散斑干涉的钻孔法测量其他待测试件的残余应力，实现残余应力的同步跨尺度检测。

主权项

一种同步跨尺度残余应力检测方法，其特征在于，首先对一标准试件的残余应力值进行标定，利用固定和加载装置对标准试件进行拉伸或压缩，并记录拉伸和压缩的轴向载荷，应用材料力学和弹性力学经典理论计算标准试件的理论应力值，将其作为测量值的基准。随后同步分别采用X射线衍射法和基于激光散斑干涉技术的钻孔法测量标准试件的微观和宏观残余应力。依据计算的理论应力值，对X射线衍射法和钻孔法的测量值进行修正，使微观和宏观残余应力的统一于理论值。再利用带有修正的X射线衍射法和基于激光散斑干涉的钻孔法测量其他待测试件的残余应力，实现残余应力的同步跨尺度检测。该方法的具体步骤如下：步骤一：首先需要对残余应力进行标准化标定。取一无应力、材质均匀的矩形板作为标准试件，将试件两端固定在具有定量拉伸和压缩功能的卡具上；步骤二：对试件两端施加相同的拉力或压力，使试件处于拉伸或压缩状态，记录载荷力值；步骤三：利用经典的材料力学和弹性力学计算公式，考虑试件的材料和形状，计算该试件在该拉力下试件的理论应力值，将理论值作为测量值的基准；步骤四：分别采用X射线衍射法和基于激光散斑干涉的钻孔法测量试件的残余应力，并将测量值与计算的理论值进行对比；步骤五：改变试件两端的拉力值，并重复步骤三和步骤四，从而获得多种标准应力状态下，两种测量方法与理论值的误差；步骤六：依据测量结果，建立两种测量方法的测量结果修正公式，使宏观和微观的残余应力测量结果在各个应力水平上都统一于计算的理论值；步骤七：搭建跨尺度残余应力检测平台，该平台集成X射线衍射残余应力检测设备和基于激光散斑干涉应变识别的钻孔法设备。同时，在平台中加入加载固定装置，用于残余应力标准化标定；步骤八：应用搭建的检测平台对其他待测试件的残余应力进行检测，并利用修正公式对测量结果进行修正，最终实现残余应力的同步跨尺度测量。