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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于线弹性力学领域,涉及一种焊接残余应力测试方法,具体是一种疲劳进程中焊接残余应力的实时测试方法。
技术介绍
1、焊接接头作为一种高效、可靠的连接工艺,广泛用于船舶桥梁、交通运输、航空航天等行业。焊接残余应力是焊接接头不可避免的问题,也是焊接接头易发生疲劳失效的主要原因。目前残余应力的准确测量仍面临挑战,而残余应力在疲劳进程中的松弛现象,也为焊接残余应力的实时测量提出了更高要求。
2、目前残余应力的测试方法主要包含破坏性和非破坏性两类。破坏性测试通过去除材料释放应力的方法推导初始残余应力,主要包括盲孔法、切片法等,会对构件造成不可逆的损伤,影响构件后续使用。非破坏性测量主要依赖残余应力或变形与相关物理参数的关联,主要包括超声法、磁测法、x射线衍射、中子衍射等。其中,磁测法仅能测试铁磁体,不适用于铝合金,x射线和中子衍射测试费用昂贵,对测试表面质量要求较高,仅能测量试样表面残余应力,通常在几十微米范围内,而超声法的分辨率较低,测量准确性有待进一步提高。
3、此外,所有的非破坏性测试方法均在卸载或保载的条件下进行,对后续疲劳试验的准确性存在潜在影响,也不利于定量表征残余应力在疲劳进程中的松弛规律。因此,目前仍缺少一种实时的、快速高效的残余应力测试方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于,提供一种疲劳进程中焊接残余应力的实时测试方法,以解决现有技术中非破坏性测试方法的准确性和测试效率不高的技术问题。
2、为了解决
3、一种疲劳进程中焊接残余应力的实时测试方法,具体包括以下步骤:
4、步骤一,分别选取母材试样和拉伸残余应力试样;
5、所述的母材试样和拉伸残余应力试样均采用哑铃型试样;
6、所述的拉伸残余应力试样的焊缝设置在拉伸残余应力试样的圆弧过渡处;
7、步骤二,将母材试样放置在疲劳拉伸试验机上进行测试,根据下述公式计算得到εtot;
8、
9、
10、ptot为疲劳拉伸机施加的施加载荷;
11、a1为母材试样的受力截面面积;
12、e为弹性模量;
13、步骤三,将拉伸残余应力试样放置在疲劳拉伸试验机上进行测试,根据下述公式计算载荷对拉伸残余应力试样的施加应力σapp;
14、
15、其中:
16、papp为疲劳拉伸机施加的施加载荷;
17、a为拉伸残余应力试样的受力截面面积;
18、步骤四,根据下述公式计算拉伸残余应力试样的测试区域在应力作用下发生的等效残余应力σrs;
19、σrs=σtot-σapp (4)。
20、本专利技术与现有技术相比,有益的技术效果是:
21、(ⅰ)该测试方法依据疲劳试验和线弹性叠加原理,易于开展,能够实时测量等效体残余应力,解决了现有技术中非破坏性测试方法的测试效率不高的技术问题。
22、(ⅱ)该方法能够实时测量疲劳进程中的残余应力,且不需要疲劳试验卸载或保载,有利于探究残余应力在疲劳进程中的松弛规律,解决了现有技术中非破坏性测试方法的准确性不高的技术问题。
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1.一种疲劳进程中焊接残余应力的实时测试方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种疲劳进程中焊接残余应力的实时测...
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