《用钻孔应变测量决定残余应力的标准方法_ASTM标准_E837_.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用钻孔应变测量决定残余应力的标准方法_ASTM标准_E837_.pdf（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、用钻孔应变浏量决定残余应力的标准方法?于 标准!#了一%&引言钻孔应变测量法 是测 量材料表面附近残余应力的半无损的方法。本方法包括在表面安装应变计,并在应变计附近钻一个孔测量所释放的应变测出的应变通 过一组方程式和被释放的主应力相关。&、范围&本方法包括测定各向同性弹性材料表面附近残余应力 的方法和步骤虽然棍念是一&分普遍 的,但此处所描述的方法只适用于应力沿深度变化不大,且其数值不超过届服强度的一半因为本方法是半无损的,它应该用于小孔不影响结构的使用或比其他方法在技术上或经济(有更多的优越性的场合译)、可用的文件)?#+标准)%&粘贴式 电阻应变计性能特性的试验)、方法概要&将一个有三个敏
2、感栅的应变花安装于所器侧量的部位,)在应变计附近钻一个孔,其深度略大于直径)&钻孔附近的残余应力被释放用适当的应变仪测量释放应变一当钻孔探度达到&)倍直径时,己接近释放完全被释放的表面应变和所释放的主应力之间有如下的关系!,二?./0 1#2343二.?一/01234口5其中,一6点释放 出的径向应变7?一一(里士赞&28子尸。(&十料,9:一一一吧8 一7 万一一、)乙一;.户4,=。7=一应变计测量圆直径7525一杨氏模盈7,所和6,刀1一分别测出?!、?!钻孔的直径。点 所释放的径向应变。,、。!和,图&4,这 就提供了足够的数据以计算主应力3二、3,和相对于任意参考轴的方向角刀&假定和
3、方向应力的变化较小,且可忽略其沿裸度的变化9、意义和用途残余应力几乎在所有结构中都存在它们可能是在制造工艺过程形成或在结梅的服役寿命期&本方法受#+机械试脸委员会一)甘箱,由2一&残余应力洲一分会宜接负资。版于&公&年月)日批准,子&二&年月出版)?+标准年鉴,第&卷及9&卷。一9 一内产生在许多场合下,尤其当结构是承受交变服役载荷或在腐蚀环境下工作时,残余应力是结构欠效的一个主要因索残余应力也可能是有益的,例如由喷丸强化所产生的压应 力钻孔应变测 量技术是一种测定残余应力的实用的半无损方法。%、应变计%。&%,&%(;应该采用三个敏感栅的应变花应变计应放置于径向,和应变花中心等距离丈两个应变
4、计应互相垂直,第三个应变计在它们的角平分线上见图)4图&符号的定久注;一一这个几何图形是 0;,5和,#“提出的”的,它使残余应力的计算大为简化!%&)应变计敏感栅的长度和宽度不应 超出所钻孔的直径图)钻孔用的典型的带三个教感杨的应变花%&应变计测量圆的中心在钻孔前后均应能清楚地加以辨认%&9使用应变计时粘贴、焊引线、防护涂层4应严格遵循制造厂的建议,应保证在钻孔时保护好应变计%)三木应变计应保持永久性的连接安装的稳定性 应予确认对地绝缘电阻不 小于),、仪器&应变仪的应变分辨率应为士)&一气,测量的稳定性和重复性至少为士);1 一,每个应变计的导线笋尽可能短且应采用三线补偿线路、试件的准备&
5、粘贴应变计之前 的表面准备要满足粘贴应变计的胶粘剂 的要求&需要彻底的清洗和脱脂&)安装应变计通常要用较光 滑的表面但是必须避免采用会显著地改变表面应力的研磨或磨削。注)通常表面的准备仅限于能证明不会引入较大的残余表面应力的方法,、步骤&钻孔&钻孔尺寸哥这种圈形的应突计由典国北卡罗来纳州枷3#5,功,5。?#么旬制造一9&一根据先前经验,钻孔直径=。和测量圆的直径=之间应有如下关系!:丈=一玩仄注一一当比值侧刀。增加时,本方法的灵敏度下降,也就是说所释放的应变较小&)孔的最终深度 应为&)刀。,当采用板材时,孔深应为全厚度,哪个小就用哪个&)所钻的孔的中心和应变计测量圆的中心不重合度应在才。1
6、;%=。范围内由于钻孔的错位误差会使所计算出的应力产生显著的误差。为了避免这些误差7建议采用光学装置来使钻孔夹具定心与此相又应的一个装置如图所示。肆贫 央头万甸节拼叭犷显 微硬一,挥度 控制块对中洲整一导套一应,花一34调整一将导向套调整到和 测姆圆心重合44钻孔一取下对中 显徽位后放入钻孔工具图钻孔夹具定心装里/&选择钻孔工艺及工具,以消除或减少钻孔附近 区域的塑性变形。&研究了若干种钻孔技术,在技术论文中曾报导说均适用于本方法!一一端铣刀,碳化物钻头 和改良过的端铣刀都曾成功地加以使用&,&。用喷砂磨削加工,方法钻孔曾成功地应用并详尽地予 以报导“:,一空气涡轮驱动的极高速钻孔达9,分4曾
7、被报导说很成功,因为由所选择的钻孔方法所造成的任何残余应力都会对测量结果的准确性产生有害的影响,如无早先的经验可借鉴,则建议对所选择的加工方法进行验证这种验证包括在名义化学成份相同的无应力试件上安装和将来试验所用的相同的应变花,然后钻一个孔,如果钻孔方法是令人满意的则由钻孔产生的应力比较小&)当采用端铸刀时,轴向送进要轻而慢,以便有充分的时间散热&9钻孔试验应在恒温条件下进行)在开始钻孔前,对每个应变计测取零读数,并在钻孔深度角若干个间隔上测取应变读数间隔增量应该是总深度的&。肠或更小由每个应变计的数据可画出应变一深度曲线图,如图9所示,此时深度刀。至&)刀。之间的数值应变化很小 或无变化如所
8、画出的曲线偏离分散带很大,则表示沿厚度方向的应力是不均匀的,如数据有减少的现象,表明此方法不适用。、应力的计算&由测出的应变。!、,!和,求应力可采用如下的步骤!9钻孔夹具定心装里由美国北卡罗来纳州协3#51 51?#公司制造喷砂磨削加工工具可以从美国新泽西 州%?计,公司处购得。一一)一均城力下的典型曲线一分散节介介介介介介乡厂刁刁刁刁刁才才才才才才才一一 父父厂一一一一打打打打打 夕夕 ,弓弓2尹尹&将三个应变计顺时针编号&4、)4、4 如图)所示,方 向;4和4是互相垂直的,)一4则和一条角平分线相重合&)当夕值为正值时,主 应 力3、3 和方向&4 及4 成刀角。由下式计算刀角2夕生二
9、兰红土生一君,一/二由下式计算应力3 和3,!(!.,9?了,下一一一 一一一一艾,犷气一万尸丁一下&一一一止些亘赶一士羊毛 衬,!一,#4十 气,一48刁冲圣=9万麟麟戮粼!4前和!4后。差值为!,4标 二。4后一,4前常数?,/的标定值为!?召4标.,!4标23标/二丛里兰卫贮丛立)鱼一,)口标,、介该貂潺篡霉矛兜纂瑟曝髦鬓粼么男儡翼霆黯滤品餐责翼霆敷粼器鸳暴霜豁黔概豁胃瓢赢黯黔&。、报告&报告应包括如下内容!&试件的描述&材料&)有关的衫淞性能&)应变计的位置&所用应变计的类别和型式&应变计的几何形状&9钻孔方法&,%每个应变计的应变一深度曲线&所有部位的。!、。,、。,应变值表格&所有
10、部位的应力和方向角的表格&精度和准确度&,&目前还没有足够的资料评价本方法的精度和准确度。邓,&委员会将进行一系列试脸以评价本方法的精确度和准确度下转封三4一9一第三届全 国疲劳学术会议征文中 国机械一工程学 会,中 国力学学公,中国航空学 会,中国金属学 会拟于 一九八六年第四季度联 合召 开“第三 届全 国疲劳学 术会议”,希 各有关方面积极报送 论文。一、征文 内容;、疲劳 设计 方 法与寿命估算方 法。)、各种因素对疲劳强度的影响、典型零部件的疲芳与寿命的设计方 法。9、疲劳 试验与数 据处理%、疲劳机理与失效分析、特殊工 况 下的疲劳。、疲劳 强化方 法。、疲劳裂纹扩展速率与门槛值二
11、、征文要求;、文字简练、数 据准确,每篇文章只报详细摘要,一般不超过)字,前面附有&一&%字的摘要 说明,凡已在全国性学术会议或全 国性公开刊物上发表过的文章不再征集)、各单位报 送 的论文要求一式两份于一九八六年五月十五日前寄到会议筹备组 河南郑州&协卜原路郑州机械研究所疲劳室赵少 注 同志收4封面请注 明“疲劳会议论文”字样、报送论文请写明作者姓名、单位、职务或职称、详细通讯处等,级便于联系,报送论文青作者留好原稿,寄来稿件不再退 回。报送论文经筹备组组 织评审,至于 评选 上 的论文的打 印以及开会 的具体时间地点、代表名额分配等将 另行通知上接9 灭4参考文献&,;,5,:,3#,#,
12、&,_&,刁5;#533,1 1,38#5,#3;?5,#,#,?,5,3;,03,#,1;,1&),&)?,55,3#,5,_,?533,65,5,5 3一_;/1 11,0,1 5,&%,;#,?,3#5雌1 一 15,#3;?5,#,#,_1;,=5;一#,1,?51 0,#?,1;&9,1&,&%,?;#;一&99#3,5,:?,3/1,#3;?5,#?/;_1;,1 1一,5_1;,?,5,3;,03#,1;&,1%,&%,6 6&一&%,3#5,?1,#3;#5,#,#,/;_1;,=5;#,1,介,8,3;=33/;,+一9,?11;3#0,3#5,#51?,;,0/#,?:,3 51,5,:,?;,311,_1;,刁5;,卜115,#3;#5,#,3#5,#,?+53#3 01,1;&),1,&,?)9一)/,3,?,53,3#5,#1,#3;?5,#1?,一#,0,5,_1;,1,#+?,:1 53;/#?,1;&),1,&,?一33,+,#311;5 3一#?,=5;15,#3;#8 85,#,3#5,#,5_1;,1,?3?,5?5,#,3,#?,8,/1#1,3#,3&顾唯明译4