Apakah Stres Sisa? Penganalisis Tekanan Sisa Yang Baik?

Apakah tegasan sisa?
Bebas beban luaran, terdapat tekanan dalaman dalam struktur dan bahan. Tekanan ini dipanggil tegasan sisa. Tegasan sisa menyebabkan strain sepadan dengan perubahan jarak kisi. Tegasan sisa secara spontan mencapai keseimbangan, kerana tekanan tegangan tegangan dikenali sebagai tegasan sisa mampatan berbahaya yang dianggap bermanfaat.
Tekanan ricih
Mengapa pengukuran tegasan sisa penting?
Pemesinan, kimpalan, peening pukulan, rawatan haba, pengisaran dan proses pembuatan lain akan menghasilkan tekanan sisa. Pengukuran tegasan sisa adalah kaedah asas untuk menentukan sama ada komponen boleh menahan beban yang teruk dan keadaan tegasan dalam hayat perkhidmatan. Mereka juga boleh dengan sengaja diperkenalkan dengan cara yang sesuai.
Kaedah pengukuran tegasan sisa
Terdapat banyak cara untuk mengukur tekanan sisa. Kaedah-kaedah ini biasanya dibahagikan kepada kaedah yang tidak merosakkan, separuh merosakkan dan merosakkan atau difraksi, kaedah berasaskan ketegangan terikan dan kaedah lain. Semua kaedah pengukuran tegasan sisa adalah tidak langsung. Tegasan sisa dikira atau diperoleh daripada pengukuran seperti strain anjakan atau anjakan.
Kaedah pengukuran tegasan sisa berdasarkan pemisahan:
Dalam kaedah berasaskan difraksi, undang-undang Bragg digunakan untuk mengukur ketegangan elastik, dan tekanan dikira mengikut undang-undang Hooke, modulus elastik (E) dan nisbah Poisson (V).
Pembelahan sinar-X
Berbanding dengan cahaya yang kelihatan, sinar-X mempunyai tenaga yang tinggi dan panjang gelombang pendek, yang menjadikannya sangat sesuai untuk mengesan jarak permukaan kristal (= tekanan sisa) dalam bahan kristal. Teknologi difraksi sinar-X menyediakan data yang boleh dipercayai dan tidak tertandingi untuk penilaian kawalan kualiti. Teknologi ini sesuai untuk semua bahan kristal, termasuk seramik. Kaedah difraksi sinar-X boleh mengukur tekanan mutlak tanpa penentukuran sampel bebas tekanan. Hasil pengukuran tegasan sisa dinyatakan dalam MPa mutlak.
Pembelahan neutron
Pembelahan neutron (nd) memberikan tensor tegasan sisa lengkap σ 11 (sejajar dengan permukaan), σ 22 (sejajar dengan permukaan) dan σ 33 (serentak ke permukaan) untuk analisis komponen tebal. Seperti XRD, nd menggunakan undang-undang Bragg untuk mengukur ketegangan elastik dan mengira tekanan mengikut undang-undang Hooke, modulus elastik (E) dan nisbah Poisson (V). Oleh kerana diffractometer tetap mahal untuk penjanaan neutron, pembelotan neutron untuk pengukuran tegasan sisa tidak dapat diterima secara meluas dan mudah.
Diffractron difraksi
Difraksi Synchrotron adalah tahap difraksi sinar-X yang lebih tinggi. Bagi komponen yang mempunyai geometri kompleks, pembelauan sintetik boleh digunakan, tetapi saiz komponen biasanya terhad. Hanya terdapat banyak kemudahan synchrotron di seluruh dunia, yang membuat kaedah itu tidak mudah alih dan kos efektif.
Pengukuran tegasan baki oleh penggerudian
Penggerudian adalah teknik relaksasi tekanan biasa untuk mengukur tekanan sisa. Dengan menggerudi lubang buta kecil di kawasan sasaran untuk menghilangkan bahan tekanan, bahan di sekeliling lubang secara spontan mendapati keseimbangan tekanan baru. Ini menyebabkan permukaan berhampiran lubang beralih.
Kaedah tolok terikan lubang
Menggunakan kaedah tolok tolok, pasangkan tolok terikan khas pada permukaan untuk diukur. Tegasan sisa diukur pada tolok ketegangan relaksasi.
Kaedah penggerudian ESPI
Dengan menggunakan kaedah ESPI, anjakan berhampiran permukaan diukur dengan menggunakan interferometer optik. Kemudian, anjakan diukur digunakan untuk mengira tekanan dalam jumlah sebelum penggerudian.