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残余应力检测方法概述.

残余应力检测方法概述.
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残余应力检测方法概述

目前国际上普遍使用的残余应力检测方法种类十分繁多,为便于分类,人们往往根据测试过程中被测样品的破坏与否将测试方法分为:应力松弛法(样品将被破坏和无损检测法(样品不被破坏两类。以下我们简单归纳了现阶段较为常用的一些残余应力检测方法。

一、常见的残余应力检测方法: 1. 应力松弛法 (1 盲孔法

该方法最早由Mather 于1934年提出,其基本原理就是通过孔附近的应变变化,用弹性力学来分析小孔位置的应力,孔的位置和尺寸会影响最终的应力数值。由于这类设备操作起来非常简单,近年来被广泛使用。 (2 切条法

Ralakoutsky 在1888年提出了采用该方法测量材料的残余应力。在使用这种方法时需要沿特定方向将试件切出一条,然后通过测量试件切割位置的应变来计算残余应力。 (3 剥层法

该方法是通过物理或化学的方法去除试件的

一层并测量其去除后的曲率,根据测定的试件表面曲率变化就能计算出残余应力。该方法常用于形状简单的试件,且测试过程快捷。 2. 无损检测方法 (1 X 射线衍射法

X 射线方法是根据测量试件的晶体面间距变化来确定试件的应变,进而通过弹性力学方程推导计算得到残余应力,目前最被广泛使用的是Machearauch 于1961提

出的sin2ψ方法。日本最早研制成功了基于该方法的X 射线残余应力分析仪,为该方法的推广做出了巨大的贡献。 (2 中子衍射法。

中子衍射方法的原理和X 射线方法本质上是一样的,都是根据材料的晶体面间距变化来求得应变,并根据弹性力学方程计算残余应力。但中子散射能量更高,可以穿透的深度更大,当然中子衍射的成本也是最昂贵的。 (3 超声波法。

该方法的物理和实验依据是S.Oka 于1940年发现的声双折射现象,通过测定声折射所导致的声速和频谱变化反推出作用在试件上的应力。试件的晶体颗粒及取向会影响数据的准确度,尽管超声波方法也属无损检测方法,但其仍需进一步完善。二、最新的残余应力检测方法

cos α方法早在1978年就由S.Taira 等人提出, 但真正应用于残余应力测试设备中还是近几年的事情。日本Pulstec 公司于2012年研制出了世界上首款基于cos α方法的X 射线残余应力分析仪,图1是设备图片(型号:μ-x360n 。

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1. 该设备的工作原理是:X 射线照射到样品后,全二维探测器收集到来自样品的360度全方位衍射信息,并在探测器上形成德拜环,无应力的德拜环是标准的圆形,受

残余应力作用的样品所产生的德拜环是一个发生了变形的德拜环,通过德拜环的变化并采用cos α方法就可计算出残余应力。

2. 图2是用该设备测试焊接残余应力时的现场照片:

图3是焊接件的残余应力测试数据,软件自动计算出的残余应力结果为: -240±7 MPa (负号表示压应力:

图2 测试图片,左下角是探测器上得到的德拜环

图1 设备图片

图3 焊接残余应力测试数据

建筑节能检测方法综述

建筑节能现场检测方法 田斌守 摘要本文综述了几种建筑物围护结构传热系数现场检测方法的原理、操作方法、适用条件,指出各种方法的优缺点及注意事项。 关键词建筑节能检测热流计法热箱法控温箱-热流计法非稳态法当今飞速发展的国民经济活动必然导致前所未有的资源能源消耗速度。而许多资源能源是不可再生的,为了人类的可持续发展,节约能源刻不容缓。据介绍,我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2~3倍,而建筑能耗也占全国能耗总量的27.5%。随着人民生活水平的不断提高、城市化进程的加快以及住房体制改革的深化,建筑能耗在我国增长趋势很大,很可能是我国今后能耗的一个主要增长点。为建设节约型社会,促进经济社会可持续发展,国家发展委员会发布了“节能中长期专项规划”,建筑节能作为三大重点领域中的一项,受到高度重视。建设部也相继发布了一系列建筑节能标准,其中包括若干强制性条款,目前正在建设领域逐步实施。 建筑节能工作从流程上可分为设计审查、现场检测、竣工验收三个大的阶段。对节能建筑的评价,从建设前期对施工图纸审查计算阶段、向现场检测和竣工验收转移是大势所趋。建筑节能现场检测也是落实建筑节能政策的重要保证手段。目前,全国范围内建筑节能检测都执行JGJ132-2001《采暖居住建筑节能检验标准》,它是最具权威性的检测方法,它的发布实施,为建筑节能政策的执行提供了一个科学的依据,使得建筑节能由传统的间接计算、目测定性评判到现在的直接测量,从此这项工作进入了由定性到定量、由间接到直接、由感性判断到科学检测的新阶段。 根据我们对建筑节能影响因素和现场检测的可实施性的分析,我们认为能够在实验室检测的宜在实验室检测(如门窗等作为产品在工程使用前后它的性状不会发生改变),除此之外,只有围护结构是在建造过程中形成的,对它的检测只能在现场进行。因此建筑节能现场检测最主要的项目是围护结构的传热系数,这也是最重要的项目。如何准确测量墙体传热系数是建筑节能现场检测验收的关键。目前对建筑节能现场检测的、围护结构(一般测外墙和屋顶、架空地板)的

表面残余应力测试方法

表面残余应力测试方法 由于X射线的穿透深度极浅,对于钛合金仅为5μm,所以X射线法是一种二维平面残余应力测试方法。现在暂定选择钛靶,它与钛合金的晶面匹配较好。(110)晶面 一、试样的表面处理 X射线法测定的是试件的表面应力,所以试件的表面状况对测量结果也有很大的影响。试件表面不应有油污、氧化皮或锈蚀等;测试点附近不应被碰、擦、刮伤等。 (1)一般可以使用有机溶剂(汽油)洗去表面的油泥和脏污。 (2)去除氧化皮可以使用稀盐酸等化学试剂(根据试样选择合适浓度,如Q235钢用10%的硝酸酒精溶液浸蚀5min)。 (3)然后依据测试目的和测试点表面实际情况,正确进行下一步的表面处理。如果测量的是切削、磨削、喷丸、光整、化铣、激光冲击等工艺之后的表面应力,以及其它表面处理后引起的表面残余应力,则绝不应破坏原有表面不能进行任何处理,因上述处理会引起应力分布的变化,达不到测量的目的。必须小心保护待测试样的原始表面,也不能进行任何磕碰、加工、电化学或化学腐蚀等影响表面应力的操作。对于粗糙的表面层,因凸出部分释放应力,影响应力的准确测量,故对表面粗糙的试样,应用砂纸磨平,再用电解抛光去除加工层,然后才能测定。 (5)若被测件的表面过于粗糙,将使测得的应力值偏低。为了提高试件的表面光洁度,又不产生附加产力,比较好的办法是电解抛光法。该法还可用于去除表面加工层或进行试件表层剥除。 (6)若单纯为了进行表层剥除,亦可以用更为简单的化学腐蚀法,较好的腐蚀剂是浓度为40%的(90%H202+10%HF)的水溶液。但化学腐蚀后的表面光洁度不如电解抛光。为此可在每次腐蚀前用金相砂纸打磨试件表面,但必须注意打磨的影响层在以后的腐蚀过程中应全部除去。 二、确定测量材料的物相,选定衍射晶面。 被测量的衍射线的选择从所研究的材料的衍射线谱中选择哪一条(hkl)面干涉线以及相应地使用什么波长的X射线是应力测定时首先要决定的。当然事先要知道现有仪器提供的前提条件:一是仪器配置了哪几种靶材的x射线管,它决定了有哪几个波长的辐射可以选用;二是测角仪的2θ范围。一般选用尽可能高的衍射角,使得⊿θ的增大可以准确测得。 在一定的应力状态下具有一定数值的晶格应变εφ,ψ对布拉格角θ0值越大的线条造成的衍射线角位移d(2θ)φ.ψ必也越大,因此测量的准确度越高。同时,在调整衍射仪时不可避免的机械调节误差对高角线条的角位置2θ的影响相对地也比较小。正因为如此X射线应力测定通常在2θ>90°的背反射区进行,并尽量选择多重性因子较高的衔射线。举例来说,对铁基材料常选用Cr靶的Ka线,α—Fe的(211)晶面的衍射线。 若已知X射线管阳极材料和Ka线波长,利用布拉格方程可计算出各条衍射线的2θ值,从中选择出高角线条。可以从《材料中残余应力的X射线衍射分析和作用》的附录中查得常用重要的金属材料和部分陶瓷材料在Cu,Co,Fe,Cr四种Kal线照射下的高角度衍射线。由于非立方晶系材料受波长较短的X射线照射时出现较多的衍射线,因此最好选择那些弧立的、不与其它线条有叠合的高角衍射线作为测量对象。

钻孔崩落应力测量方法简介

钻孔崩落应力测量方法简介 一.孔壁崩落的力学机制 根据弹性理论,在单项水平应力σ作用下的一个无限大矩形平板中,其内部为一均匀应力场。这时的应力分布状态为: 式中,θ由σ方向逆时针量取,σ r 、σ θ 和τ rθ 分别为径向,切向和剪切应力。 当在矩形板中心钻了一个半径为α的圆孔后,势必扰动原来的应力场,寻致应力的重新分布。这时,在圆孔附近的应力分布由基尔希方程给出: 而当γ=α时,也就是说,孔壁上的应力分布为: 由方程(3)可以看出,当时,即在与σ垂直的孔径的两个端点上,切向应力σ θ 有最大值3σ,当θ=0和π时,即在平行于σ的孔径的两个端点上,切向应力仅有极小值为-σ。 由上述可见,应力的集中,仅仅是在与σ正交的直径的孔壁上,切向应力取得最大值。而随着径向的延伸(即r逐渐增大),在与σ垂直的方向(即)上,切向应力变化为:

显然,切向应力σ θ 随着径向的延伸而迅速减小。当半径(r)等于几个钻孔半径时,切向应力就近似地等于施加应力(σ)。如当r=1.3α时,σ θ =1.82lσ,而当r=4α时,σ θ 就仅为1.0372σ。 地壳中的岩石,一般都是处在各向不等载荷的压应力作用下。对于一个沿直铅孔来说,它的横载面往往都是处于两项水平主应力σ 1 和σ 2 (σ 1 >σ 2 )的压缩之下。根据叠加原理,这时孔壁上(即r=α处)的应力分布状态为: 由上式可见,当时,即在与最小水平主应力平行的钻孔直径的两个端点(M和N),切向应力σ θ 达到最大值(σ θ =3σ 1 -σ 2 );而当θ=0和π时,即在与最大水平主应力平行的直径的两个端点(P和Q),切向应力σ θ 达到最小值(σ θ =3σ 2 -σ 1 图2)。根据脆性破裂理论,当作用在M和N点处的切向应力,达到或超过该点处的破裂强度时,就会使孔壁岩石崩落,形成崩落椭圆孔段,其长轴方向与最小水平主应力方向平行。 二.钻孔崩落椭圆的形成条件 在不同地质时期形成的各种岩石,都具有一定的强度,因而在地壳应力场的作用下,能够发生弹性变形,并可以在孔壁附近引起应力集中。 钻孔崩落椭圆的形成,必须满足一定的地应力场条件,即最大水平主应力与最小水平主应力不相等。如果钻孔处于各项均匀的地应力场中(即σ 1 =σ 2 ),这时沿钻孔圆周的切向应力σ θ ≈2σ 1 ,假定岩石也是各项均匀的话,则不会产生优势方向的孔壁崩落现象。 大量的地壳应力测量资料表明,在地壳中各项应力都存在着明显差异,而且两项水平主应力值及其差值(σ 1 -σ 2 ),大都是随深度呈线性增加的。因此,一般来说,形成钻孔孔壁崩落的地应力场条件是普遍存在的。

塑料应力测试方法及判定标准

塑料应力测试方法及判定 标准 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC发蓝或蓝白的荧光。②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.:有机玻璃、压克力①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到 120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率,料粒的吸湿性可导致制品起泡。③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。 2.:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.:聚乙烯①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.:聚丙烯①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。②密度cm3,是密度最小的塑料之一,熔点

残余应力检测方法概述

第1 页 共 2页 残余应力检测方法概述 目前国际上普遍使用的残余应力检测方法种类十分繁多,为便于分类,人们往往根据测试过程中被测样品的破坏与否将测试方法分为:应力松弛法(样品将被破坏)和无损检测法(样品不被破坏)两类。以下我们简单归纳了现阶段较为常用的一些残余应力检测方法。 一、常见的残余应力检测方法: 1. 应力松弛法 (1) 盲孔法 该方法最早由Mather 于1934年提出,其基本原理就是通过孔附近的应变变化,用弹性力学来分析小孔位置的应力,孔的位置和尺寸会影响最终的应力数值。由于这类设备操作起来非常简单,近年来被广泛使用。 (2) 切条法 Ralakoutsky 在1888年提出了采用该方法测量材料的残余应力。在使用这种方法时需要沿特定方向将试件切出一条,然后通过测量试件切割位置的应变来计算残余应力。 (3) 剥层法 该方法是通过物理或化学的方法去除试件的 一层并测量其去除后的曲率,根据测定的试件表面曲率变化就能计算出残余应力。该方法常用于形状简单的试件,且测试过程快捷。 2. 无损检测方法 (1) X 射线衍射法 X 射线方法是根据测量试件的晶体面间距变化来确定试件的应变,进而通过弹性力学方程推导计算得到残余应力,目前最被广泛使用的是Machearauch 于1961提出的sin2ψ方法。日本最早研制成功了基于该方法的X 射线残余应力分析仪,为该方法的推广做出了巨大的贡献。 (2) 中子衍射法。 中子衍射方法的原理和X 射线方法本质上是一样的,都是根据材料的晶体面间距变化来求得应变,并根据弹性力学方程计算残余应力。但中子散射能量更高,可以穿透的深度更大,当然中子衍射的成本也是最昂贵的。 (3) 超声波法。 该方法的物理和实验依据是S.Oka 于1940年发现的声双折射现象,通过测定声折射所导致的声速和频谱变化反推出作用在试件上的应力。试件的晶体颗粒及取向会影响数据的准确度,尽管超声波方法也属无损检测方法,但其仍需进一步完善。 二、最新的残余应力检测方法 cos α方法早在1978年就由S.Taira 等人提出, 但真正应用于残余应力测试设备中还是近几年的事情。日本Pulstec 公司于2012年研制出了世界上首款基于cos α方法的X 射线残余应力分析仪,图1是设备图片(型号:μ-x360n )。

残余应力及如何测量

为什么会有残余应力 金属材料在产生应力的条件消失后,为什么有部分的应力会残留在物体内?为什么这些应力不会随外作用力一起消失? 金属材料在外力作用下发生塑性变形后会有残余应力出现!而只发生弹性变形时却不会产生残余应力. 原因:金属在外力作用下的变形是不均匀的,有的部位变形量大,而有的部位小,它们相互之间又是互相牵连在一起的整体,这样在变形量不同的各部位之间就出现了一定的弹性应力-----当外力去除后这部分力仍然存在,就是所谓的残余应力.根据它们存在的范围可分为:宏观应力\微观应力和晶格畸变应力.注意它们是在一定范围存在的弹性应力. 残余应力不只是金属有,非金属也存在,比如混凝土构件。残余应力的根源在于卸载后受力物体变形的不完全可逆性。 金属残留在物体内的应力是由分子间力的取向不同导致的。外力撤销后,外力所造成的残余变形导致了残余应力。通常用热处理、时效处理来消除残余应力。因为材料受外力作用后,金属的组织产生晶格变形,并不会随外力消失而恢复。所以会产生残余应力。组织产生晶格变形了,自身储存了一些能量但级别又克服不了别的晶格的能量。所以就回有残余应力。 我们真正关心的是零件加工后的质量。由于毛坯制造过程中会造成较大的残余应力,而这些零件毛坯中处于“平衡”状态的残余应力在加工之前不引起毛坯明显变形。当零件加工之后,原来毛坯中残余应力的“平衡状态”被打破,应力释放出来,会造成零件很快变形而失去应有的加工精度。减小毛坯中因制造而残留在毛坯内部残余应力对零件加工质量的影响,通常要进行消除应力的热处理,对要求精度高的零件要在粗加工后进行人工时效处理,加快残余应力的重新分布面引起的变形过程,然后再精加工。不仅对细长轴,而且包括所有要经过冷校直的零件(如型钢、导轨),应当注意残余应力对零件加工精度的影响。影响高精度零件质量的残余应力主要是在加工过程中产生的。在切削过程中的残余应力由机械应力和热应力两种外因引起。机械应力塑性变形是切削力使零件表层金属产生塑性变形,切削完成后又受到里层未变形金属牵制而残留拉应力(里层金属产生残余压应力)。第三变形区内后刀面与已加工表面的挤压与摩擦又使表面金属产生残余压应力(里层金属产生残余拉应力)。如果第一变形区内应力造成的残余应

薄膜应力测试方法

薄膜的残余应力测试 一、薄膜应力分析 图一、薄膜应变状态与应力 薄膜沉积在基体以后,薄膜处于应变状态,若以薄膜应力造成基体弯曲形变的方向来区分,可将应力分为拉应力(tensile stress)和压应力 (compressive stress),如图一所示。拉应力是当膜受力向外伸张,基板向内压缩、膜表面下凹,薄膜因为有拉应力的作用,薄膜本身产生收缩的趋势,如果膜层的拉应力超过薄膜的弹性限度,则薄膜就会破裂甚至剥离基体而翘起。压应力则呈相反的状况,膜表面产生外凸的现象,在压应力的作用下,薄膜有向表面扩张的趋势。如果压应力到极限时,则会使薄膜向基板内侧卷曲,导致膜层起泡。数学上表示方法为拉应力—正号、亚应力—负号。 造成薄膜应力的主要来源有外应力 (external stress)、热应力 (thermal stress) 及內应力 (intrinsic stress),其中,外应力是由外力作用施加于薄膜所引起的。热应力是因为基体与膜的热膨胀系数相差太大而引起,此情形发生于制备薄膜時基板的温度,冷卻至室温取出而产生。內应力则是薄膜本身与基体材料的特性引起的,主要取决于薄膜的微观结构和分子沉积缺陷等因素,所以薄膜彼此的界面及薄膜与基体边界之相互作用就相當重要,這完全控制于制备的参数与技术上,此为应力的主要成因。 二、薄膜应力测量方法

测量薄膜内应力的方法大致可分为机械法、干涉法和衍射法三大类。前两者为测量基体受应力作用后弯曲的程度,称为曲率法;后者为测量薄膜晶格常数的畸变。 (一)曲率法 假设薄膜应力均匀,即可以测量薄膜蒸镀前后基体弯曲量的差值,求得实际薄膜应力的估计值,其中膜应力与基体上测量位置的半径平方值、膜厚及泊松比(Poisson's ratio) 成反比;与基体杨氏模量 (Es,Young's modulus)、基体厚度的平方及蒸鍍前后基体曲率(1/R)的相对差值成正比。利用这些可测量得到的数值,可以求得薄膜残余应力的值。 1、悬臂梁法 薄膜沉积在基体上,基体受到薄膜应力的作用发生弯曲。当薄膜的应力为拉应力时,基体表面成为凹面,若为压应力,基板的表面变为凸面。于是可以将一基体的一端固定,另一端悬空,形成机械式悬臂梁,如图二所示。测量原理为将激光照在自由端上的一点,并在沉积薄膜后再以相同方法测量一次,得到反射光的偏移量,进而求得薄膜的残余应力。 图二、悬臂梁法示意图 2、牛顿环法 本法是利用基体在镀膜后,薄膜产生的弯曲面与一参考平面,产生干涉条纹的牛顿环,利用测量到的牛顿环间距与条纹数,推算基体的曲率半径R,其中R 与牛顿环直径之平方差成正比,并与波长的4倍、牛頓环条纹数的差成反比,將所求得的R帶入牛顿环应力公式,可求出残余应力值 (如图三)。

目标检测方法简要综述

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/cc2820598.html, 目标检测方法简要综述 作者:栗佩康袁芳芳李航涛 来源:《科技风》2020年第18期 摘要:目标检测是计算机视觉领域中的重要问题,是人脸识别、车辆检测、路网提取等领域的理论基础。随着深度学习的快速发展,与基于滑窗以手工提取特征做分类的传统目标检测算法相比,基于深度学习的目标检测算法无论在检测精度上还是在时间复杂度上都大大超过了传统算法,本文将简单介绍目标检测算法的发展历程。 关键词:目标检测;机器学习;深度神经网络 目标检测的目的可分为检测图像中感兴趣目标的位置和对感兴趣目标进行分类。目标检测比低阶的分类任务复杂,同时也是高阶图像分割任的重要基础;目标检测也是人脸识别、车辆检测、路网检测等应用领域的理论基础。 传统的目标检测算法是基于滑窗遍历进行区域选择,然后使用HOG、SIFT等特征对滑窗内的图像块进行特征提取,最后使用SVM、AdaBoost等分类器对已提取特征进行分类。手工构建特征较为复杂,检测精度提升有限,基于滑窗的算法计算复杂度较高,此类方法的发展停滞,本文不再展开。近年来,基于深度学习的目标检测算法成为主流,分为两阶段和单阶段两类:两阶段算法先在图像中选取候选区域,然后对候选区域进行目标分类与位置精修;单阶段算法是基于全局做回归分类,直接产生目标物体的位置及类别。单阶段算法更具实时性,但检测精度有损失,下面介绍这两类目标检测算法。 1 基于候选区域的两阶段目标检测方法 率先将深度学习引入目标检测的是Girshick[1]于2014年提出的区域卷积神经网络目标检测模型(R-CNN)。首先使用区域选择性搜索算法在图像上提取约2000个候选区域,然后使用卷积神经网络对各候选区域进行特征提取,接着使用SVM对候选区域进行分类并利用NMS 回归目标位置。与传统算法相比,R-CNN的检测精度有很大提升,但缺点是:由于全连接层的限制,输入CNN的图像为固定尺寸,且每个图像块输入CNN单独处理,无特征提取共享,重复计算;选择性搜索算法仍有冗余,耗费时间等。 基于R-CNN只能接受固定尺寸图像输入和无卷积特征共享,He[2]于2014年参考金字塔匹配理论在CNN中加入SPP-Net结构。该结构复用第五卷积层的特征响应图,将任意尺寸的候选区域转为固定长度的特征向量,最后一个卷积层后接入的为SPP层。该方法只对原图做一

残余应力测试

2.测试方法 目前常用的残余应力测试方法主要有三种:一是盲孔法,二是X射线衍射法,三是磁弹性法。 盲孔法需在工件表面测量部位钻φ1.5~2mm深2mm的小孔(粘贴专用应变花),通过测读释放应变确定残余应力的大小,所测应力为孔深范围内的平均应力,同一测点无法重复测量比较; X射线衍射法可以做到无损测试,但由于X射线穿透力有限,一般只能测出几个微米范围内平均应力; 磁弹性法是近几年发展较快应用比较成熟的一种残余应力测试方法,具有方便、无损、快速、准确的特点。 对采用盲孔法和X射线衍射法检测残余应力,施工强度大,测量精度难以保证。尤其盲孔法不能对同一位置进行重复性测量,测量数据的符合性差。因此,三峡发电机组转子圆盘支架焊缝残余应力的测试采用了磁弹法技术。 残余应力的测量方法 残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。 有损测试方法就是应力释放法,也可以称为机械的方法;无损方法就是物理的方法。 机械方法目前用得最多的是钻孔法(盲孔法),其次还有针对一定对象的环芯法。 物理方法中用得最多的是X射线衍射法,其他主要物理方法还有中子衍射法、磁性 法和超声法。 X射线衍射法依据X射线衍射原理,即布拉格定律。布拉格定律把宏观上可以准确测 定的衍射角同材料中的晶面间距建立确定的关系。材料中的应力所对应的弹性应变必然表征 为晶面间距的相对变化。当材料中有应力σ存在时,其晶面间距d 必然随晶面与应力相对 取向的不同而有所变化,按照布拉格定律,衍射角2θ也会相应改变。因此有可能通过测量 衍射角2θ随晶面取向不同而发生的变化来求得应力σ。从这里可以看出X射线衍射法测定 应力的原理是成熟的,经过半个多世纪的历程,在国内外,测量方法的研究深入而广泛,测 试技术和设备已经比较完善,不但可以在实验室进行研究,可且可以应用到各种实际工件, 包括大型工件的现场测量。

薄膜应力测试方法

薄膜的残余应力 一、薄膜应力分析 图一、薄膜应变状态与应力 薄膜沉积在基体以后,薄膜处于应变状态,若以薄膜应力造成基体弯曲形变的方向来区分,可将应力分为拉应力(tensile stress)和压应力 (compressive stress),如图一所示。拉应力是当膜受力向外伸张,基板向内压缩、膜表面下凹,薄膜因为有拉应力的作用,薄膜本身产生收缩的趋势,如果膜层的拉应力超过薄膜的弹性限度,则薄膜就会破裂甚至剥离基体而翘起。压应力则呈相反的状况,膜表面产生外凸的现象,在压应力的作用下,薄膜有向表面扩张的趋势。如果压应力到极限时,则会使薄膜向基板内侧卷曲,导致膜层起泡。数学上表示方法为拉应力—正号、亚应力—负号。 造成薄膜应力的主要来源有外应力 (external stress)、热应力 (thermal stress) 及內应力 (intrinsic stress),其中,外应力是由外力作用施加于薄膜所引起的。热应力是因为基体与膜的热膨胀系数相差太大而引起,此情形发生于制备薄膜時基板的温度,冷卻至室温取出而产生。內应力则是薄膜本身与基体材料的特性引起的,主要取决于薄膜的微观结构和分子沉积缺陷等因素,所以薄膜彼此的界面及薄膜与基体边界之相互作用就相當重要,這完全控制于制备的参数与技术上,此为应力的主要成因。 二、薄膜应力测量方法

测量薄膜内应力的方法大致可分为机械法、干涉法和衍射法三大类。前两者为测量基体受应力作用后弯曲的程度,称为曲率法;后者为测量薄膜晶格常数的畸变。 (一)曲率法 假设薄膜应力均匀,即可以测量薄膜蒸镀前后基体弯曲量的差值,求得实际薄膜应力的估计值,其中膜应力与基体上测量位置的半径平方值、膜厚及泊松比(Poisson's ratio) 成反比;与基体杨氏模量 (Es,Young's modulus)、基体厚度的平方及蒸鍍前后基体曲率(1/R)的相对差值成正比。利用这些可测量得到的数值,可以求得薄膜残余应力的值。 1、悬臂梁法 薄膜沉积在基体上,基体受到薄膜应力的作用发生弯曲。当薄膜的应力为拉应力时,基体表面成为凹面,若为压应力,基板的表面变为凸面。于是可以将一基体的一端固定,另一端悬空,形成机械式悬臂梁,如图二所示。测量原理为将激光照在自由端上的一点,并在沉积薄膜后再以相同方法测量一次,得到反射光的偏移量,进而求得薄膜的残余应力。 图二、悬臂梁法示意图 2、牛顿环法 本法是利用基体在镀膜后,薄膜产生的弯曲面与一参考平面,产生干涉条纹的牛顿环,利用测量到的牛顿环间距与条纹数,推算基体的曲率半径R,其中R 与牛顿环直径之平方差成正比,并与波长的4倍、牛頓环条纹数的差成反比,將所求得的R帶入牛顿环应力公式,可求出残余应力值 (如图三)。 图三、牛頓环法示意图 3、干涉仪相位移式应力测量法

应力测量方法的历史

应力测试方法的概述 在几乎所有的机械设备中, 都有金属构件承受负载。这些构件内部应力的大小及其变化是造成失效( 如疲劳等) 的主要原因。金属构件内部应力的大小变化除了与其受力情况有关外, 还与其加工过程, 形变及周围的温度有关。为了维护、检查这些和延长使用寿命, 长期以来人们很关注应力的检测。应力的测量方法也很多, 如盲孔法、x 射线法、磁力法、超声方法等。由于超声波所固有的特性, 如穿透能力强、仪器设备简单、测量速度快、低成本等, 利用超声波无损测量材料表面和内部的应力状况的潜力是显而易见的。目前应力超声波测量的主要理论有: 1 声速与应力关系的Hu g h e s 和ke lly 理论 超声波测量应力方法是基于声弹性效应, 其理论基本假设为: ( 1 ) 固体连续性假设; ( 2 ) 声波的小扰动叠加在物体静态有限变形上; ( 3 ) 物体是超弹性的、均匀的; ( 4 ) 物体在变形中可视为等温或等熵过程。1949 年Hughes 利用超声波测量晶体的三阶弹性常数, 以此为基础, 随后超声波应力测量技术得到了较大的发展。1953 年Hughes 和Kelly 利用Lame 常数λ和μ, 以及Murnaghan 常数l 、m 和n提出了各向同性材料的声弹性理论表达式, 建立了超声波在材料中传播速度与应力之间的关系。 设固体不存在机械耗散过程,可得质点的运动方程为: (1) 式中 是固体的单位体积中的势能, η是拉格朗日坐标下的应变矩阵, ai, xk( i , k =1 , 2 , 3 ) 是拉格朗日坐标和位移坐标。这一方程是研究声波在固体中传播的基础。利用( 1 ) 式, Hughes 和kelly 从理论上研究了各向同性中的波速与附加静压力或常应力的关系, 这些关系也是后来人们测量固体应力的理论基础。 选自变量为拉格朗日变量a , b , c , 质点位移用u , v, w 把表示, 由力学定律方程( 1 ) 可以写成

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸

IEC中文版检测方法

9 无色镀铬金属和有色镀铬金属样品中六价铬(CrⅥ)的检测 9.1 范围、应用和方法概述 这种方法描述了无色镀铬金属和有色镀铬金属样品中六价铬的测试程序。由于具有较强反应特性,铬酸盐中六价铬的浓度会随时间和保存条件的变化而强烈变化。因此,样品应该保存在适当的环境条件下以及本文中所描述的分析方法都应该在镀铬后的30天内进行。样品保存的环境条件如下:湿度45-70%,气温15-35%。 该方法包括两个主要程序:点测试过程和沸水萃取过程。由于点测试过程应用方便简单,因此,我们可以先做点测试。如果点测试的分析结果不确定,可以通过沸水萃取进一步对结果进行确认。当用此法检测到样品中有六价铬存在的时候,可以认为该样品具有六价铬镀层。 六价铬对人体是有害的,它可以诱导有机体突变和致癌。在本方法中所有怀疑含有六价铬的样品都应该通过适当的防护措施对其进行处理。 该方法采纳于ISO 3613: 2000(E),“锌、镉、铝锌合金以及锌铝合金上涂层铬酸盐转化——测试方法”。 9.2 参考资料、标准化参考资料、参考方法和参考材料 a)ISO 3613: 2000(E),“锌、镉、铝锌合金以及锌铝合金上涂层铬酸盐转化——测试方法” b)ZVO-0102-QUA-02“通过点分析方法对局部钝化层六价铬进行定性分析” c)GMW3034“不存在六价铬涂层” d)DIN 50993-1“对于防腐蚀涂层中六价铬的测定,第一部分:定性分析” 9.3 术语及定义 下面给出了该文件中用到的重要术语的解释说明: a) 无

9.4 仪器/ 设备和材料 a)校准过的天平:精确度为0.1mg的分析天平。 b)温度计或者电热调节器或者其它温度测量设备:测定的温度可以达到100℃。 c)比色仪:可选择能在540nm处测量并能提供1cm或更长光程的分光光度计,也可以选择 能提供1cm或更长的光程并装有在540nm附件具有最大的透过率的绿相黄滤光器的滤色光度计。 d)实验室的器具:所有可以再使用的玻璃器(玻璃、石英、聚乙烯、聚四氟乙烯等等)包 括样品池都必须用清洁剂和水浸泡一夜,然后用水清洗,接着用稀释的硝酸和盐酸混合液(硝酸:盐酸:水,1:2:9)浸泡4小时,最后用自来水和超纯水清洗干净。如果通过方法空白分析证明玻璃器是相当干净的,那么以上清洗过程也可以有选择的进行。 e)量筒:A级玻璃器,100ml或者合适精密度与准确度同类物 f)不同型号的移液管:A级玻璃器或者合适精密度与准确度的同类物。 g)消解器:体积为250ml的硼硅酸盐玻璃或者石英容器 9.5 溶剂 a)1,5- 二苯卡巴肼,分析纯 a) 1 mg/kg 的K2Cr2O7标准溶液:把0.113g的K2Cr2O(分析纯)溶于DI水中,然后用去离子 水稀释至100g。溶液的保存期限大约1年。称量0.25g该溶液于另一个玻璃器中,用去离子水稀释至100g。 b) 丙酮,分析纯 c) 乙醇(96%),分析纯 d) 正磷酸溶液(75%),分析纯 c) 去离子水,去离子水应该没有干扰 9.6 试样准备 测试之前,样品表面不能有任何污染物、指印或其它外来污点。如果表面涂有薄油,测试之前需要在室温下(不高于35oC)用清洁剂、用合适的溶剂沾湿的软布去除,或者在室温

建筑节能检测方法综述

建筑节能检测方法综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

建筑节能现场检测方法 田斌守 摘要本文综述了几种建筑物围护结构传热系数现场检测方法的原理、操作方法、适用条件,指出各种方法的优缺点及注意事项。 关键词建筑节能检测热流计法热箱法控温箱-热流计法非稳态法当今飞速发展的国民经济活动必然导致前所未有的资源能源消耗速度。而许多资源能源是不可再生的,为了人类的可持续发展,节约能源刻不容缓。据介绍,我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2~3倍,而建筑能耗也占全国能耗总量的%。随着人民生活水平的不断提高、城市化进程的加快以及住房体制改革的深化,建筑能耗在我国增长趋势很大,很可能是我国今后能耗的一个主要增长点。为建设节约型社会,促进经济社会可持续发展,国家发展委员会发布了“节能中长期专项规划”,建筑节能作为三大重点领域中的一项,受到高度重视。建设部也相继发布了一系列建筑节能标准,其中包括若干强制性条款,目前正在建设领域逐步实施。 建筑节能工作从流程上可分为设计审查、现场检测、竣工验收三个大的阶段。对节能建筑的评价,从建设前期对施工图纸审查计算阶段、向现场检测和竣工验收转移是大势所趋。建筑节能现场检测也是落实建筑节能政策的重要保证手段。目前,全国范围内建筑节能检测都执行JGJ132-2001《采暖居住建筑节能检验标准》,它是最具权威性的检测方法,它的发布实施,为建筑节能政策的执行提供了一个科学的依据,使得建筑节能由传统的间接计算、目测定性评判到现在的直接测量,从此这项工作进入了由定性到定量、由间接到直接、由感性判断到科学检测的新阶段。 根据我们对建筑节能影响因素和现场检测的可实施性的分析,我们认为能够在实验室检测的宜在实验室检测(如门窗等作为产品在工程使用前后它的性状不会发生改变),除此之外,只有围护结构是在建造过程中形成的,对它的检测只能在现场进行。因此建筑节能现场检测最主要的项目是围护结构的传热系数,这也是最重要的项目。如何准确测量墙体传热系数是建筑节能现场检测验收的关键。目前对建筑节能现场检测的、围护结构(一般测外墙和屋顶、架

盲孔法测残余应力

关于构件的残余应力检测(盲孔法检测) 一、前言 (1)应力概念 通常讲,一个物体,在没有外力和外力矩作用、温度达到平衡、相变已经终止的条件下,其内部仍然存在并自身保持平衡的应力叫做内应力。 按照德国学者马赫劳赫提出的分类方法,内应力分为三类: 第Ⅰ类内应力是存在于材料的较大区域(很多晶粒)内,并在整个物体各个截面保持平衡的内应力。当一个物体的第Ⅰ类内应力平衡和内力矩平衡被破坏时,物体会产生宏观的尺寸变化。 第Ⅱ类内应力是存在于较小范围(一个晶粒或晶粒内部的区域)的内应力。 第Ⅲ类内应力是存在于极小范围(几个原子间距)的内应力。 在工程上通常所说的残余应力就是第Ⅰ类内应力。到目前为止,第Ⅰ类内应力的测量技术最为完善,它们对材料性能和构件质量的影响也研究得最为透彻。除了这样的分类方法以外,工程界也习惯于按产生残余应力的工艺过程来归类和命名,例如铸造应力、焊接应力、热处理应力、磨削应力、喷丸应力等等,而且一般指的都是第Ⅰ类内应力。 (2)应力作用 机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重要的影响。适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力,从而延长零件和构件使用寿命的因素;而不适当的残余应力则会降低疲劳强度,产生应力腐蚀,失去尺寸精度,甚至导致变形、开裂等早期失效事故。 (3)应力的产生 在机械制造中,各种工艺过程往往都会产生残余应力。但是,如果从本质上讲,产生残余应力的原因可以归结为: 1.不均匀的塑性变形; 2.不均匀的温度变化; 3.不均匀的相变 (4)应力的调整 针对工件的具体服役条件,采取一定的工艺措施,消除或降低对其使用性能不利的残余拉应力,有时还可以引入有益的残余压应力分布,这就是残余应力的调整问题。 通常调整残余应力的方法有: ①自然时效 把构件置于室外,经气候、温度的反复变化,在反复温度应力作用下,使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。一般认为,经过一年自然时效的工件,残余应力仅下降2%~10%,但工件的松弛刚度得到了较大地提高,因而工件的尺寸稳定性很好。但由于时效时间过长,一般不采用。 ②热时效 热时效是传统的时效方法,利用热处理中的退火技术,将工件加热到500~650℃进行较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。在热作用下通过原子扩散及塑性变形使内应力消除。从理论上讲采用热时效,只要退火温度和时间适宜,应力

塑料应力测试方法及判定标准

三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.1.PA(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.2.PVC:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC发蓝或蓝白的荧光。②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.3.PMMA:有机玻璃、压克力①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率0.1-0.8%,料粒的吸湿性可导致制品起泡。③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。

2.4.POM:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.5.PE:聚乙烯①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.6.ABS:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。 ②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.7.PP:聚丙烯①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。②密度0.9m/cm3,是密度最小的塑料之一,熔

常用电子元件的检测方法概述

常用电子元件的检测方法 元器件的检测是家电维修的一项基本功,如何准确有效地检测元器件的相关参数,判断元器件的是否正常,不是一件千篇一律的事,必须根据不同的元器件采用不同的方法,从而判断元器件的正常与否。特别对初学者来说,熟练掌握常用元器件的检测方法和经验很有必要,以下对常用电子元器件的检测经验和方法进行介绍供对考。 一、电阻器的检测方法与经验: 1固定电阻器的检测。 A将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中间一段分度较为精细,因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%~80%弧度范围内,以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值之间分别允许有±5%、±10%或±20%的误差。如不相符,超出误差范围,则说明该电阻值变值了。 B?注意:测试时,特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时,手不要触及表笔和电阻的导电部分;被检测的电阻从电路中焊下来,至少要焊开一个头,以免电路中的其他元件对测试产生影响,造成测量误差;色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定,但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。 2水泥电阻的检测。检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。 3熔断电阻器的检测。在电路中,当熔断电阻器熔断开路后,可根据经验作出判断:若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦,可断定是其负荷过重,通过它的电流超过额定值很多倍所致;如果其表面无任何痕迹而开路,则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断,可借助万用表R×1挡来测量,为保证测量准确,应将熔断电阻器一端从电路上焊下。若测得的阻值为无穷大,则说明此熔断电阻器已失效开路,若测得的阻值与标称值相差甚远,表明电阻变值,也不宜再使用。在维修实践中发现,也有少数熔断电阻器在电路中被击穿短路的现象,检测时也应予以注意。

残余应力测定方法(精)

第二章残余应力测定方法 残余应力的测定方法大致可分为机械测量法和物理测量法两类。 物理测量法包括X射线法、磁性法、和超声波法等。它们分别利用晶体的X射线衍射现象.材料在应力作用下的磁性变化和超声效应来求得残余应力的量值。它们是无损的测量方法。其中X射线法使用较多,比较成熟,被认为是物理测量法中较为精确的一种测量方法。磁弹性法和超声波法均是新方法,尚不成熟,但普遍地认为是有发展前途的两种测试方法。物理法的测试设备复杂.昂贵.精度不高。特别是应用于现场实测时,都有一定的局限性和困难。 机械方法包括切割法、套环法和钻孔法(下面主要介绍)等,它是把被测点的应力给予释放,并采用电阻应变计测量技术测出释放应变而计算出原有残余应力。残余应力的释放方法是通过机械切割分离或钻一盲孔等方法,因此它是一种破坏性或半破坏性的测量方法,但它具有简单、准确等特点。 从两类方法的测试功能来说,机械方法以测试宏观残余应力为目的,而物理方法则测试宏观应力与微观应力的综合值。因此两种方法测试的结果一般来说是有区别的。 一、分离法测量残余应力 切割法和套环法都是将被测点与其邻近部分分开以释放残余应力,因此统称分离法。它是测量残余应力的一种最简单的方法,多用于测量表面残余应力或沿厚度方向应力变化较小的构件上的残余应力。 (一)、切割法:在欲测部位划线:划出20mm×20mm的方格将测点围在正中。在方格内一定方向上贴应变计和应变花,再将应变计与应变仪相连,通电调平。然后用铣床或手锯慢速切割方格线,使被测点与周围部分分离开。切割后,再测应变计得到的释放应变。它与构件原有应变量值相同、符号相反,因此计算应力时,应将所得值乘以负号。 释放后的残余应力计算方法如下: 1、如果已知构件的残余应力为单向应力状态,只要在主应力方向贴一个应变片(如图3.1)即可。分割后得释放应变ε,由虎克定律可知其残余应力为:σ=-Eε(1) 2、如果构件上残余应力方向已知,则在测点处沿主应力方向粘贴两个应变片1和2(如图3.2所示)。分割构件后测出ε1和ε2,计算残余主应力为: 3、如图被测点残余主应力方向未知,则需贴三向应变花(如图3.3所示)。连接应变仪调平后,沿虚线切割开,观察应变仪,直到切割处温度下降到常温时,测出再按(3)公式计算出主应力及其方向来。 (二)、套环法:在一些大型构件上,切割法有时难于进行,这时可采用套环法进行分离。其原理及贴片

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