第六章宏观应力测定 引言 矿单轴应力测定原理 矿平面应力测定原理 矿试验方法 矿试验精度的保证及测试原理 的适用条件 2021/222
2021/2/22 1 第六章 宏观应力测定 引言 单轴应力测定原理 平面应力测定原理 试验方法 试验精度的保证及测试原理 的适用条件
6-1引言 内应力是指产生应力的各种外部因素撤 除之后材料内部依然存在、并自身保持 平衡的应力。通常分为三类(如下表): 第一类内应力; 第二类内应力; 第三类内应力。 第一类内应力又称宏观应力,在工程上 常把宏观应力称为残余应力。 2021/2/22 AUZLP
2021/2/22 HNU-ZLP 2 6－1 引言 内应力是指产生应力的各种外部因素撤 除之后材料内部依然存在、并自身保持 平衡的应力。通常分为三类（如下表）： 第一类内应力； 第二类内应力； 第三类内应力。 第一类内应力又称宏观应力，在工程上 常把宏观应力称为残余应力
类型名称平衡范围衍射效应产生原因 第一宏观在物体内部相当使谱线位移热处理、表面处 类内内应大(众多晶粒) 理、机加工等 应力力范围内 第二微观晶粒、亚晶粒内 晶格的弹性弯曲 类内内应部 扭转或均匀压缩 应力力 使谱线宽化拉伸 第三超微位错线附近、析或衍射强度不同种类的原子 类内观内出相周围、晶界降低 移动、扩散和原 应力应力附近、复合材料 子重新排列使晶 界面等若干个原 格产生畸变 子尺度范围内 2021/2/22 AUZLP
2021/2/22 HNU-ZLP 3 类型 名称 平衡范围 衍射效应 产生原因 第一 类内 应力 宏观 内应 力 在物体内部相当 大（众多晶粒） 范围内 使谱线位移 热处理、表面处 理、机加工等 第二 类内 应力 微观 内应 力 晶粒、亚晶粒内 部 使谱线宽化 或衍射强度 降低 晶格的弹性弯曲、 扭转或均匀压缩、 拉伸 第三 类内 应力 超微 观内 应力 位错线附近、析 出相周围、晶界 附近、复合材料 界面等若干个原 子尺度范围内 不同种类的原子 移动、扩散和原 子重新排列使晶 格产生畸变
X射线测定宏观应力的实验依据是物体中残余 应力会使晶面的行射线产生位移 了宏观残余应力测定方法还有:电阻应变片法、 机械引伸仪法、超声波法等。Ⅹ射线法与这些 方法相比,具有如下特点: 它是有效的无损检测方法; 它所测定的仅仅是弹性应变,而不含有范性应变 (范性变形不会引起衍射线位移); X射线照射面积可以小到1~2mm直径,因此它可测 定小区域的局部应力 只能得到表面应力,且精度受组织因素影响很大。 2021/2/22 AUZLP
2021/2/22 HNU-ZLP 4 X射线测定宏观应力的实验依据是物体中残余 应力会使晶面的衍射线产生位移。 宏观残余应力测定方法还有：电阻应变片法、 机械引伸仪法、超声波法等。X射线法与这些 方法相比，具有如下特点： 它是有效的无损检测方法； 它所测定的仅仅是弹性应变，而不含有范性应变 （范性变形不会引起衍射线位移）； X射线照射面积可以小到1～2mm直径，因此它可测 定小区域的局部应力； 只能得到表面应力，且精度受组织因素影响很大
6-2单轴应力测定原理 了在拉应力o的作用下,正好与表 拉伸方向垂直的试样中某晶粒 的(hk)晶面,其晶面间距将M 由d扩张为dn,则其应变为: △dd 8.三 0 y 根据弹性力学原理,其应力: △d 图6-2单轴应力测定原理 o=Ea =e (图中所示晶面均为相同的(M)晶面) 2021/2/22 AUZLP
2021/2/22 HNU-ZLP 5 6－2 单轴应力测定原理 在拉应力y的作用下，正好与 拉伸方向垂直的试样中某晶粒 的（hkl）晶面，其晶面间距将 由d0扩张为d‘ n，则其应变为： 根据弹性力学原理，其应力： 0 0 ' 0 d d d d d n y − = = d0 d y E y E = =