Was ist Reststress? Welcher Restspannungsanalysator ist gut?

Was ist Restspannung?
Unabhängig von der äußeren Belastung gibt es innere Spannungen in der Struktur und den Materialien. Diese Spannungen werden Restspannungen genannt. Die Restspannung bewirkt die Dehnung entsprechend der Änderung des Gitterabstands. Die Restspannung erreicht spontan ein Gleichgewicht, da die Restzugspannung als schädliche Druckeigenspannung bekannt ist, die als vorteilhaft angesehen wird.
Scherbeanspruchung
Warum ist die Messung der Eigenspannung wichtig?
Bearbeitung, Schweißen, Kugelstrahlen, Wärmebehandlung, Schleifen und andere Herstellungsverfahren erzeugen Restspannung. Die Restspannungsmessung ist eine grundlegende Methode, um festzustellen, ob die Komponenten während der Lebensdauer starken Belastungen und Belastungen standhalten. Sie können auch absichtlich in geeigneter Weise eingeführt werden.
Methode zur Messung der Restspannung
Es gibt viele Möglichkeiten, die Restspannung zu messen. Diese Methoden werden normalerweise in zerstörungsfreie, semi-destruktive und destruktive oder beugungsbasierte Methoden, auf Dehnungsrelaxation basierende Methoden und andere Methoden unterteilt. Alle Methoden zur Messung der Restspannung sind indirekt. Restspannungen werden berechnet oder aus Messungen wie elastischen Dehnungen oder Verschiebungen abgeleitet.
Restspannungsmessmethode basierend auf Beugung:
Bei der beugungsbasierten Methode wird das Braggsche Gesetz verwendet, um die elastische Dehnung zu messen, und die Spannung wird gemäß dem Hookeschen Gesetz, dem Elastizitätsmodul (E) und dem Poissonschen Verhältnis (V) berechnet.
Röntgenbeugung
Röntgenstrahlung hat im Vergleich zu sichtbarem Licht eine hohe Energie und eine kurze Wellenlänge, was sie sehr gut zur Erfassung des Kristalloberflächenabstands (= Restspannung) in Kristallmaterialien geeignet macht. Die Röntgenbeugungstechnologie liefert zuverlässige und beispiellose Daten für die Bewertung der Qualitätskontrolle. Diese Technologie eignet sich für alle Kristallmaterialien, einschließlich Keramik. Die Röntgenbeugungsmethode kann die absolute Spannung messen, ohne spannungsfreie Proben zu kalibrieren. Die Messergebnisse der Restspannung werden in absoluten MPa ausgedrückt.
Neutronenbeugung
Die Neutronenbeugung (nd) liefert vollständige Restspannungstensoren σ 11 (parallel zur Oberfläche), σ 22 (parallel zur Oberfläche) und σ 33 (senkrecht zur Oberfläche) für die Analyse dicker Komponenten. Wie XRD verwendet nd das Braggsche Gesetz, um die elastische Dehnung zu messen, und berechnet die Spannung gemäß dem Hookeschen Gesetz, dem Elastizitätsmodul (E) und dem Poisson-Verhältnis (V). Aufgrund des teuren festen Diffraktometers zur Neutronenerzeugung ist die Neutronenbeugung zur Messung der Restspannung nicht weit verbreitet und leicht zu erhalten.
Synchrotronbeugung
Die Synchrotronbeugung ist ein höheres Maß an Röntgenbeugung. Für Komponenten mit komplexer Geometrie kann Synchrotronbeugung verwendet werden, die Größe der Komponenten ist jedoch normalerweise begrenzt. Es gibt weltweit nur viele Synchrotronanlagen, was die Methode nicht portabel und kostengünstig macht.
Messung der Eigenspannung durch Bohren
Das Bohren ist eine übliche Spannungsrelaxationstechnik zur Messung der Restspannung. Durch Bohren eines kleinen Sacklochs im Zielbereich, um das Spannungsmaterial zu entfernen, findet das Material um das Loch spontan einen neuen Spannungsausgleich. Dadurch verschiebt sich die Oberfläche in der Nähe des Lochs.
Bohrloch-Dehnungsmessstreifen-Methode
Installieren Sie mit der Fleckenmessmethode einen speziellen Dehnungsmessstreifen auf der zu messenden Oberfläche. Die Restspannung wurde auf einem Relaxationsdehnungsmesser gemessen.
ESPI-Bohrmethode
Unter Verwendung der ESPI-Methode wird die Verschiebung in der Nähe der Oberfläche unter Verwendung eines optischen Interferometers gemessen. Die gemessene Verschiebung wird dann verwendet, um die Spannung im Volumen vor dem Bohren zu berechnen.