ความเครียดตกค้างคืออะไร? เครื่องวิเคราะห์ความเครียดส่วนที่เหลือดีอย่างไร?

ความเครียดตกค้างคืออะไร?
เป็นอิสระจากภาระภายนอกมีความเครียดภายในในโครงสร้างและวัสดุ ความเครียดเหล่านี้เรียกว่าความเค้นตกค้าง ความเครียดตกค้างทำให้เกิดความเครียดที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของระยะห่างของตาข่าย ความเครียดตกค้างที่เกิดขึ้นเองจะมีความสมดุลตามธรรมชาติเนื่องจากความเครียดที่เหลือจากแรงดึงเรียกว่าความเครียดตกค้างที่เป็นอันตรายซึ่งถูกพิจารณาว่าเป็นประโยชน์
แรงเฉือน
ทำไมการวัดความเค้นตกค้างจึงมีความสำคัญ
เครื่องจักรกล, เชื่อม, ยิง peening, การรักษาความร้อน, บดและกระบวนการผลิตอื่น ๆ จะสร้างความเครียดที่เหลือ การวัดความเค้นตกค้างเป็นวิธีพื้นฐานในการพิจารณาว่าส่วนประกอบสามารถทนต่อภาระหนักและสภาวะความเครียดในช่วงอายุการใช้งาน พวกเขายังสามารถนำมาใช้โดยเจตนาในวิธีที่เหมาะสม
วิธีการวัดความเค้นตกค้าง
มีหลายวิธีในการวัดความเครียดตกค้าง วิธีการเหล่านี้มักจะแบ่งออกเป็นวิธีการที่ไม่ทำลายกึ่งกึ่งทำลายและการทำลายหรือการเลี้ยวเบนวิธีการผ่อนคลายความเครียดและวิธีอื่น ๆ วิธีการวัดความเค้นตกค้างทั้งหมดเป็นวิธีทางอ้อม ความเค้นตกค้างถูกคำนวณหรือได้มาจากการวัดเช่นสายพันธุ์ยืดหยุ่นหรือการเปลี่ยนตำแหน่ง
วิธีการวัดความเค้นตกค้างตามการเลี้ยวเบน:
ในวิธีการเลี้ยวเบนกฎของแบร็กถูกใช้เพื่อวัดความเครียดแบบยืดหยุ่นและความเครียดจะคำนวณตามกฎของฮุกโมดูลัสยืดหยุ่น (E) และอัตราส่วนปัวซอง (V)
การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์
เมื่อเปรียบเทียบกับแสงที่มองเห็นแล้ว X-ray มีพลังงานสูงและความยาวคลื่นสั้นซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับระยะทางพื้นผิวของคริสตัล (= ความเค้นตกค้าง) ในวัสดุคริสตัล เทคโนโลยี X-ray diffraction ให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้และไร้คู่แข่งสำหรับการประเมินการควบคุมคุณภาพ เทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับวัสดุคริสตัลทั้งหมดรวมถึงเซรามิก วิธีการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์สามารถวัดความเค้นสัมบูรณ์โดยไม่ต้องทำการสอบเทียบตัวอย่างที่ปราศจากความเครียด ผลการวัดความเค้นตกค้างแสดงเป็น MPa สัมบูรณ์
การเลี้ยวเบนนิวตรอน
การเลี้ยวเบนของนิวตรอน (nd) ให้เทนเซอร์ความเค้นตกค้างที่สมบูรณ์σ 11 (ขนานกับพื้นผิว), σ 22 (ขนานกับพื้นผิว) และσ 33 (ตั้งฉากกับพื้นผิว) สำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบหนา เช่นเดียวกับ XRD nd ใช้กฎของ Bragg ในการวัดความเครียดแบบยืดหยุ่นและคำนวณความเครียดตามกฎของ Hooke, โมดูลัสยืดหยุ่น (E) และอัตราส่วนปัวซอง (V) เนื่องจากเครื่องดิฟแฟรกโตมิเตอร์ที่มีราคาแพงคงที่สำหรับการสร้างนิวตรอนการกระจายนิวตรอนสำหรับการวัดความเค้นตกค้างไม่ได้รับอย่างกว้างขวางและง่ายดาย
การเลี้ยวเบนซิงโครตรอน
การเลี้ยวเบนซิงโครตรอนเป็นระดับการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่สูงขึ้น สำหรับส่วนประกอบที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนสามารถใช้การเลี้ยวเบนซิงโครตรอนได้ แต่ขนาดของส่วนประกอบมัก จำกัด มีศูนย์ซินโครตรอนอยู่หลายแห่งทั่วโลกซึ่งทำให้วิธีนี้ไม่สะดวกและประหยัดค่าใช้จ่าย
การวัดความเค้นตกค้างโดยการเจาะ
การเจาะเป็นเทคนิคการผ่อนคลายความเครียดโดยทั่วไปสำหรับการวัดความเค้นตกค้าง โดยการเจาะรูที่มีรูเล็ก ๆ ในพื้นที่เป้าหมายเพื่อลบวัสดุที่มีความเครียดวัสดุที่อยู่รอบ ๆ รูนั้นจะพบความสมดุลของความเครียดใหม่ตามธรรมชาติ สิ่งนี้ทำให้พื้นผิวใกล้กับหลุมเปลี่ยนไป
วิธีการวัดความเครียดหลุมเจาะ
ใช้วิธีการวัดคราบติดตั้งมาตรวัดความเครียดพิเศษบนพื้นผิวที่จะวัด วัดความเค้นตกค้างบนมาตรวัดความเครียดเพื่อคลายความเครียด
วิธีการเจาะ ESPI
ใช้วิธีการ ESPI การกระจัดใกล้พื้นผิวจะถูกวัดโดยใช้ออปติคัล interferometer จากนั้นจะใช้การกระจัดที่วัดได้เพื่อคำนวณความเค้นในปริมาตรก่อนทำการเจาะ