用小孔释放法测量焊接高残余应力时孔边塑性变形对测量精度的影响及修正方法

研究了用小孔释放法测量焊接残余应力时孔边的塑性变形对测量精度的影响。根据弹塑性理论分析了孔边屈服的条件，并据此得到了孔边屈服后应变释放系数的修正公式，使小孔释放法测量焊接残余应力的精度得到提高，并且扩大了应力值的测量范围。对平板对接埋弧焊焊接接头残余应力的实测表明，修正后的残余应力分布更趋于合理。     

盲孔法测量焊接残余应力应变释放系数的有限元分析

为探讨简单易行的盲孔法测量焊接残余应力应变释放系数A、B的标定方法，根据盲孔法测量残余应力时应变释放系数A、B试验标定原理和强度理论，建立三维有限元模型，分别对盲孔法测量92lA钢焊接残余应力应变释放系数进行有限元标定和孔边应力集中有限元塑性修正．并由此得出应变释放系数随孔深与孔径比值的关系式和应变释放系数随形状改变比能参量S变化的塑性修正公式；将有限元标定结果与试验标定结果、通孔应变释放系数理论解进行比较，结果表明，有限元标定结果与试验结果、通孔应变释放系数理论值有较好的一致性，经塑性修正，计算结果与试验测量结果的偏差大大减小，建立适当有限元模型，用有限元法标定释放系数和进行孔边塑性变形修正是可行的。     

小孔法测量残余应力时孔边塑性应变的有限元分析及修正

小孔法测量高残余应力时,小孔周围材料接近于屈服状态,由于产生塑性变形而引入塑性附加应变,使得测量结果产生很大的误差。研究了应变释放系数与主应力之间的双轴比、主应力方向与应变花方向夹角以及应力水平之间的关系,通过有限元数值试验的方法对应变释放系数进行标定,使其包含有塑性附加应变的影响,并利用标定后的应变释放系数对焊接残余应力测量结果进行了修正,得到了较好的结果。     

残余应力应变释放系数的有限元分析

通过建立16Mn残余应力盲孔法有限元分析模型,模拟出孔边应力、应变的变化情况.揭示了残余应力引起的孔边应力、应变变化情况与应变释放系数A、B值之间的关系,并用孔边应力、应变的有限元运算结果计算出A、B值.通过应变计中点应变法、应变计中点应力法和平均应变法三种方法去标定和修正应变释放系数,通过对三种方法的比较表明,三种方法的计算结果与实验结果相符.且计算精度较高.证实了残余应力有限元模拟的准确性和A、B值标定和修正方法的多样性.     

焊接残余应力的小孔法测试

应用小孔释放法对系列手弧焊接接头的焊接残余应力分布进行测试，讨论了焊接残余应力的分布规律及其相关影响因素，对加载法消除焊接残余应力的效果进行了初步的验证。结果表明，焊接接头的应力不均匀性和不确定性是影响钢制压力容器安全性的关键，采用加载法可以有效地改善这种非均匀应力分布状况。     

钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS，以激光焊接和TIG焊接温度场模拟为基础，对钛合金薄板的焊接残余应力进行了数值模拟，并分析了不同焊接工艺参数对激光焊接和TIG焊接残余应力分布的影响。数值模拟中考虑了材料参数的温度相关性，并与小孔释放法测试的焊接残余应力进行比较，结果表明：计算结果和测试结果吻合较好。     

7075T651铝合金板材内部初始残余应力分布研究

针对材料内部残余应力分布的传统剥层测量方法,对底部贴片的剥层法进行改进,通过测量底部释放的应变,结合有限元方法模拟残余应力释放过程中得到的各剥除层的应变释放系数,计算出了剥除层释放的残余应力。运用弹性力学理论推导得到了材料内部初始残余应力的修正公式。随后基于两种方法对典型7075T651航空铝合金预拉伸板的内部残余应力进行了测量,并对测量结果进行了分析和比较。结果表明,改进法能够有效评估材料内部初始残余应力分布规律,但是在个别深度处测量精度有待进一步提高。     

盲孔法测LY12铝合金焊接残余应力时应变释放系数的标定及塑性修正

采用有限元模拟与试验验证相结合的方法,对盲孔法测LY12铝合金薄板焊接残余应力时的应变释放系数A,B进行标定及修正;引入塑性附加应变,得到应变释放系数随形状改变比能参量变化的塑性修正公式,最后利用修正后的应变释放系数采用盲孔法测试了LY12铝合金对焊接接头的焊接残余应力,并和模拟结果进行了对比分析。结果表明:给出的塑性修正公式将焊接残余应力的测试误差由57.457%缩小到3.208%以内,修正效果良好。     

30CrMnSiA钢在循环载荷作用下冷挤压孔边残余应变场变化初探

用实测方法初步探讨了３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料冷挤压强化孔边残余应变场在几种不同交变应力作用下的衰减变化情况。结果表明，３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料的残余应变场没有随外加循环载荷作用衰减的特性，但存在一个临界值，当孔边实际最大应力超过这个临界值时，孔边材料将再次屈服；当孔边实际最大应力低于这个临界值时，孔边残余应变场保持稳定，这个临界值的实质是使孔边实际最大应力恰好达到材料屈服极限。     

高残余应力小孔法测量时孔边塑性区的云纹干涉法与有限元分析

介绍了采用反射式贴片云纹干涉法,对一模拟高残余应力场喷砂打孔测量时孔边塑性区的实测结果.与有限元计算结果比较,两者符合良好.文中讨论了孔边塑性区对残余应力计测的影响.     

交变载荷下孔边残余应力变化规律的无损研究

用高灵敏度的云纹干涉法，无损研究了冷挤孔边残余应力在交变载荷下的变化规律。使用１２００线／ｍｍ的闪耀正交光栅，实时测量了冷挤孔边正交方向上因残余应力衰减而引起的应变量，估算出了这些方向上的残余应力的衰减量，并研究了不同挤压量下的残余应力衰减规律。试验研究表明，ＬＹ１２ＣＺ试件的孔边残余应力在交变载荷作用下发生了衰减，孔边残余应力的衰减量受挤压量影响，挤压量越大，孔边的残余应力相对衰减量就越小。     

盲孔法测定Ti700SR钛合金焊接件残余应力实验研究

本文采用盲孔法对Ti700SR材质测试件进行铸态、焊接态、退火态残余应力进行测定，分析在特定焊接工艺下进行3种温度热处理后残余应力消除情况，为制定合理的热处理方案提供了可靠数据。研究表明，焊接态试验件中残余应力相较铸态升高了300%左右，经高于700℃热处理后应力得到释放，且低于铸态下的残余应力。结果显示，采用700℃、1h退火工艺就可以有效地消除焊接残余应力。     

一种逐层切削法的残余应力动态测量实验研究

在航空整体结构件加工中,残余应力影响着零件尺寸的稳定性。为提高航空整体结构件加工质量,减少残余应力对加工变形的影响,需要准确分析板材内残余应力的分布规律。提出一种采用逐层切削法去除毛坯材料,利用动态应变测量技术测量残余应力释放引起的应变,从而获得材料内部残余应力大小和分布规律的方法。设计了测量实验方案,完成了数据采集和数据分析,得到残余应力的三维分布规律,同时获得残余应力释放的速度变化规律。     

曲率测量技术在微机电系统薄膜残余应力测量中的应用

在比较曲率测量技术常用的Stoney公式及其修正式的基础上,利用有限元分析方法,建立薄膜/基底结构的有限元模型,给出一种薄膜残余应力的等效施加方法,从两个方面详细分析并对比这两个公式在微机电系统(Micro electromechanical systems,MEMS)薄膜残余应力测量中的检测精度.仿真及分析结果表明,修正后的Stoney 公式在很大程度上提高薄膜残余应力的测量精度,使曲率测量技术的适用范围得到较大扩展.但是当薄膜厚度接近于基底厚度或结构处于大变形状态下,修正式的计算精度也将受到较大影响,此时可以采用有限元分析方法来获得临界状态值,以提高残余应力的检测精度.同时,通过有限元分析,证实曲率测量技术应用中存在的另一个问题,即曲率的空间分布不均匀性现象.     

基于电磁超声的焊接残余应力测量研究

基于超声波声弹性理论,针对钢板对接焊接残余应力无损测量问题,提出了采用电磁超声法开展焊接残余应力实测研究。通过拉伸标定试验测得焊接接头不同区域的声弹性系数与各向异性参数,并结合钢板实测声速值获得了不同部位的焊接残余应力;其结果与基于塑性修正的盲孔法实测值进行了验证比较。结果表明,电磁超声法可以有效地测量钢板焊接接头残余应力的分布状态。     

1310（Ⅱ）硫化机上横梁消除焊接应力工艺及测量分析

本文介绍了采用再结晶退火的热处理工艺方法消除大型重负荷焊件－１３１０型双模轮胎定型硫化机上横梁的焊接应力，并用钻孔法测量再结晶退火前，后残余应力值的大小，摸清再结晶退火对该工件焊接应力消除的程度。     

1310（Ⅱ）硫化机上横梁消除焊接应力工艺及测量分析

本文介绍了采用再结晶退火的热处理工艺方法消除大型重负荷焊件－１３１０（Ⅱ）型双模轮胎定型硫化机上横梁的焊接应力；并用钻孔法测量再结晶退火前、后残余应力值的大小，摸清再结晶退火对该工件焊接应力消除的程度。     

磁记忆残余应力无损测量分析研究

文章对16MnR钢的焊缝的漏磁场与焊接残余应力的大小与分布进行了测量。依据磁记忆测残余应力原理构建装置,并用构建好的装置对选定的焊板进行扫描,得到所测残余应力的测量结果;再用小孔法重新测残余应力,得到另一种测量结果。用VB对磁记忆残余应力的测量结果进行编程,编制出关联模型二维分析软件。     

基于相位-频率测量的材料残余应力超声表征方法*

针对材料中残余应力无损检测的问题,提出一种基于相位-频率关系测量超声信号传播时间的方法,并以声弹性理论为基础,采用纵波和横波相结合的测量模式,建立残余应力的超声测量方法。该超声测量方法应用于焊接接头的残余应力测量,不仅能够表征两轴方向上的残余应力,而且还适用于短距离声时的精确测量,测量精度达到9 mm试样距离上0.3 ns的分辨率(加载应力为20 MPa)。制作16Mn钢材料的焊接接头,并采用所提出的超声测量方法对焊接接头的残余应力分布进行测量。同时,采用理论计算、X射线衍射技术等分别对16Mn钢材料的声弹性参数及焊接接头残余应力分布进行验证测量。研究结果表明基于相位-频率精确测量声时的残余应力超声测量方法具有较高的应力分辨率和较好的测量稳定性,可适用于焊接接头两轴方向上的残余应力表征。     

焊接残余应力引起铣削加工变形的研究

焊接过程会产生残余应力,铣削加工后焊接残余应力释放和重新分布对铣削变形产生很大影响.为了研究残余应力释放和重新分布规律,采用有限元方法以最小焊接残余应力作为初始应力对铣削加工进行了数值模拟,获得了焊接试验件铣削加工残余应力和变形,并对焊接残余应力释放和重新分布以及加工变形进行了分析.