Kas yra likutinis stresas? Kuris liekamojo streso analizatorius yra geras?

Kas yra liekamasis stresas?
Nepriklausomai nuo išorinės apkrovos, konstrukcijoje ir medžiagoje yra vidiniai įtempiai. Šie įtempiai vadinami liekamaisiais įtempiais. Liekamasis įtempis sukelia deformaciją, atitinkančią gardelės tarpo pasikeitimą. Liekamasis įtempis savaime pasiekia pusiausvyrą, nes tempiamasis liekamasis įtempis yra žinomas kaip kenksmingas gniuždantis liekamasis įtempis, kuris laikomas naudingu.
Šlyties stresas
Kodėl svarbu išmatuoti liekamąjį stresą?
Apdirbimas, suvirinimas, štampavimas smulkintuvu, terminis apdorojimas, šlifavimas ir kiti gamybos procesai sukels likusį stresą. Liekamojo streso matavimas yra pagrindinis metodas, skirtas nustatyti, ar komponentai tarnavimo metu gali atlaikyti didelę apkrovą ir streso sąlygas. Jie taip pat gali būti sąmoningai įvedami tinkamu būdu.
Liekamojo streso matavimo metodas
Liekamąjį stresą galima įvertinti įvairiais būdais. Šie metodai paprastai skirstomi į neardomuosius, pusiau naikinamuosius ir destrukcinius ar difrakcinius metodus, deformacijų atpalaidavimo metodus ir kitus metodus. Visi liekamojo streso matavimo metodai yra netiesioginiai. Liekamasis įtempis apskaičiuojamas arba gaunamas išmatuojant tokius matmenis kaip elastinės deformacijos ar poslinkiai.
Liekamojo įtempio matavimo metodas, pagrįstas difrakcija:
Taikant difrakcija pagrįstą metodą, elastinei deformacijai matuoti naudojamas Braggo dėsnis, o įtempis apskaičiuojamas pagal Hooke'o dėsnį, tamprumo modulį (E) ir Puasono santykį (V).
Rentgeno spindulių difrakcija
Palyginti su matoma šviesa, rentgeno spinduliai turi didelę energiją ir trumpą bangos ilgį, todėl labai tinka nustatyti kristalų paviršiaus atstumą (= likutinį įtempį) kristalų medžiagose. Rentgeno spindulių difrakcijos technologija teikia patikimus ir nepakartojamus duomenis kokybės kontrolės įvertinimui. Ši technologija tinka visoms kristalų medžiagoms, įskaitant keramiką. Rentgeno spindulių difrakcijos metodu galima išmatuoti absoliučią įtampą be kalibravimo be įtampos mėginių. Liekamojo įtempio matavimo rezultatai išreiškiami absoliučiąja MPa.
Neutronų difrakcija
Neutronų difrakcija (nd) suteikia pilnus liekamojo įtempio jutiklius σ 11 (lygiagretus paviršiui), σ 22 (lygiagretus paviršiui) ir σ 33 (statmenas paviršiui) tirštiems komponentams analizuoti. Kaip ir XRD, nd pagal Braggo dėsnį išmatuoja elastingą deformaciją ir apskaičiuoja įtempius pagal Hooke'io dėsnį, tamprumo modulį (E) ir Puasono santykį (V). Dėl brangaus fiksuoto difraktometro, skirto neutronų generavimui, neutronų difrakcija likutiniam įtempiui matuoti nebuvo plačiai ir lengvai gaunama.
Sinchrotrono difrakcija
Sinchrotrono difrakcija yra aukštesnė rentgeno spinduliuotės difrakcija. Komponentams su sudėtinga geometrija gali būti naudojama sinchrotrono difrakcija, tačiau komponentų dydis paprastai yra ribotas. Visame pasaulyje yra tik daugybė sinchroninių įrenginių, todėl metodas nėra nešiojamas ir ekonomiškas.
Liekamojo įtempio matavimas gręžiant
Gręžimas yra įprasta įtempių atpalaidavimo technika išmatuoti likutinį stresą. Gręžiant mažą akliną skylę tikslinėje srityje, kad būtų pašalinta įtempių medžiaga, aplink skylę esanti medžiaga spontaniškai randa naują įtempių pusiausvyrą. Dėl to paviršius šalia skylės pasislenka.
Gręžinio deformacijų matuoklio metodas
Dėmių matuoklio metodu ant išmatuojamo paviršiaus uždėkite specialų tempimo matuoklį. Liekamasis įtempis buvo matuojamas relaksacijos deformacijos matuokliu.
ESPI gręžimo metodas
ESPI metodu poslinkis šalia paviršiaus matuojamas optiniu interferometru. Tada išmatuotas poslinkis naudojamas tūrio įtempiui apskaičiuoti prieš gręžiant.