Šta je rezidualni stres? Koji je preostali analizator napona?

Šta je zaostali stres?
Neovisno o vanjskom opterećenju, unutar konstrukcije i materijala postoje unutarnja naprezanja. Ti se naponi nazivaju zaostali naponi. Preostali napon uzrokuje naprezanje koje odgovara promjeni razmaka rešetke. Preostali napon spontano doseže ravnotežu, jer je zatezni preostali napon poznat kao štetni tlačni rezidualni napon koji se smatra korisnim.
Smicni stres
Zašto je važno mjerenje zaostalog naprezanja?
Mašinska obrada, zavarivanje, ljuštenje, termička obrada, brušenje i ostali proizvodni procesi stvorit će preostali stres. Mjerenje zaostalih napona osnovna je metoda kojom se utvrđuje mogu li komponente izdržati teška opterećenja i stresne uvjete u radnom vijeku. Također se mogu namjerno uvesti na primjeren način.
Metoda mjerenja rezidualnog naprezanja
Mnogo je načina za mjerenje preostalog stresa. Ove se metode obično dijele na nedestruktivne, polurazorne i destruktivne ili na difrakcijskim metodama, naprezanje zasnovane na opuštanju i druge metode. Sve metode mjerenja zaostalih napona su indirektne. Preostali naponi se izračunavaju ili se dobivaju iz mjerenja poput elastičnih naprezanja ili pomaka.
Metoda merenja rezidualnog napona zasnovana na difrakciji:
U metodi zasnovanoj na difrakciji koristi se Braggov zakon za mjerenje elastičnog naprezanja, a napon se izračunava prema Hookeovom zakonu, modulu elastičnosti (E) i Poissonovom omjeru (V).
Rentgenska difrakcija
U usporedbi s vidljivom svjetlošću, X-zraka ima visoku energiju i kratku valnu dužinu, što ga čini vrlo pogodnim za otkrivanje udaljenosti kristalne površine (= zaostali napon) u kristalnim materijalima. Tehnologija rendgenskih difrakcija daje pouzdane i neusporedive podatke za procjenu kontrole kvalitete. Ova tehnologija je pogodna za sve kristalne materijale, uključujući keramiku. Rendgenska difrakciona metoda može izmjeriti apsolutni stres bez kalibriranja uzoraka bez stresa. Rezultati mjerenja zaostalog napona izraženi su u apsolutnom MPa.
Neutronska difrakcija
Neutronska difrakcija (nd) daje potpune zaostale tenzore napona σ 11 (paralelno s površinom), σ 22 (paralelno s površinom) i σ 33 (okomito na površinu) za analizu debelih komponenti. Kao i XRD, i Braggov zakon koristi za mjerenje elastičnog naprezanja i izračunava napon prema Hookeovom zakonu, modulu elastičnosti (E) i Poissonovom omjeru (V). Zbog skupog fiksnog difraktometra za stvaranje neutrona, neutronska difrakcija za mjerenje zaostalog napona nije široko i lako dobivena.
Sinkrotronska difrakcija
Sinkrotronska difrakcija je viši nivo difrakcije rendgenskih zraka. Za komponente sa kompleksnom geometrijom može se koristiti sinhrotronska difrakcija, ali veličina komponenti je obično ograničena. Širom svijeta postoji samo mnogo sinkronih objekata, što metodu čini ne prenosivom i ekonomičnom.
Merenje zaostalih napona bušenjem
Bušenje je uobičajena tehnika oslobađanja od stresa za mjerenje preostalog naprezanja. Izbušivši malu slijepu rupu u ciljnom području kako biste uklonili materijal od naprezanja, materijal oko rupe spontano pronalazi novu ravnotežu napona. To uzrokuje pomicanje površine blizu otvora.
Metoda mjerača bušotine
Pomoću metode mjerača mrlja, na površinu za mjerenje instalirajte poseban mjerač naprezanja. Preostali napon je meren na meraču za opuštanje.
ESPI metoda bušenja
Korištenjem ESPI metode, pomak u blizini površine mjeri se optičkim interferometrom. Zatim se izmjereni pomak koristi za izračunavanje naprezanja u volumenu prije bušenja.