钻盲孔法测量残余应力.doc

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1、钻盲孔法测量残余应力作者：    来源：    发布时间：2007-10-2713:42:46    浏览次数：870一、目的钻盲孔法测量焊接钢板的残余应力。二、使用设备和仪器1、DZDL-1型钻孔装置。2、（西格马的型号为：ASM1.0）静态电阻应变仪。3、万用表4、测残余应力的应变花三、试样对焊钢板。四、原理在有残余应力的焊接钢板上钻一小孔，因小孔附近的残余应力被释放，孔区附近的残余应力场发生变化。只要测出该局部区域的应变变化量，即可计算出板上钻孔处释放前的残余应力值σ1、σ2： （1-10）              

2、                                   （1-11）式中：ε00、ε450、ε900量分别为该处在00、450、900方向上的释放应变；σ1、σ2：分别为最大，最小主应力；为最大主应力与ε00电阻片参考轴的夹角；E为被测钢板的弹性模量；A、B为应变花的释放系数，TJ120-1.5-φ1.5应变花在普通钢材上的释放系数，为：A=-0.0725±10%（2倍标准差）B=-0.15140±6%（2倍标准差）需要说明的是，释放系数A、B与应变花的几何尺寸、孔径、孔深及材料的弹性模量E及泊松比µ有关，应用

3、时必须对每种被测材料进行标定，A、B系数不能通用。五、测试步骤盲孔法测残余应力的步骤如下：①、将TJ120-1.5-φ1.5应变花按应变计粘贴通用方法准确粘贴在试样测量点上，并焊好测量导线。粘贴前试样表面应打磨，但在打磨时不能破坏原有残余应力场。②、连接静态电阻应变仪。以待测的应变花作为补偿片，将各应变计所接电桥调零。③、安装钻具，见图1-10（a）。将带观察镜的钻具放在试样表面上，必要时开启照明灯，在观察镜里观察，初步对准应变花中心位置。然后在钻具支腿与试样接触处滴少许502胶水，胶水固化后拧紧钻具支腿上的锁帽，将钻具固定

4、于试样表面。再松开锁紧压盖，调X-Y方向的四个调节螺钉3（必须先松后紧），使观察镜1的十字线中心在转动观察镜观察时始终与应变花中心保持重合。锁紧压盖2，静态电阻应变仪重新调零。④、钻孔，见图1-8（b）。取下观察镜，将专用端面铣刀的钻杆擦干净，滴上润滑油（需用缝纫机油，不可使用一般机油），插入钻具的套筒内，用手轻轻转动，划去钻孔部位的应变花基底后，取出钻杆。此时，每个应变计的应变读数应当变化不大，再次调整静态电阻应变仪的零点。将配置φ1.0mm钻头的钻杆擦干净，滴上润滑油插入钻具套筒内，松开钻杆上的定位卡圈11，在钻杆卡圈与

5、钻具套筒7间塞入厚度为2.0mm的钻孔深度控制垫块8，使钻头与工件接触后固定卡圈。除去2.0mm的垫块，连接好手电钻，调压器调至60~70V，即可开钻。保持合适的压力，钻至卡圈与夹具套筒间贴合，即预定孔深（2.0mm），拔出钻杆。再换上配置φ1.5mm麻花钻杆，按以上相同步骤进行钻孔，           图1－8钻孔装置简图调压器电压应保持在60~70V，进刀量尽量小。至预定孔深后，拔出钻杆过3~5分钟，当静态电阻应变仪指示稳定时，测出应变示值ε0、ε45、ε90，再减去附加应变即可得到钻孔加工所产生的应变输出。，TJ12

6、0-1.5-φ1.5应变花在常用软钢、中碳钢、低合金钢上引起的附加应变为-39.4µε，当使用其他应变花或特殊材料时需要事先进行标定。六、数据处理与分析全部实验数据与测量结果均应列表表示，按公式（1-10）和（1-11）计算残余应力的大小和方向，并对测量结果进行误差分析。测量电桥的接法作者：    来源：    发布时间：2007-10-2713:41:09    浏览次数：776   各种应变计和传感器通常需采用某种测量电路接入测量仪表，测量其输出信号。对于电阻应变计或者电阻应变计式传感器，通常采用电桥测量电路，将应变计引

7、起电阻变化转换为电压信号或电流信号。电桥的测量电路由电阻应变计及电阻组成桥臂，电桥的应变计接桥方式分为半桥和全桥。   在实际测量中，可以利用电桥的基本特性，采用各种电阻应变计在电桥中不同的连接方法达到不同的测量目的：1．实现温度补偿。2．从比较复杂的组合应变中测出指定成分而排除其他成分。3．扩大应变仪的读数，以减少读数误差，提高测量灵敏度。在实际测量中，常采用的电桥连接方法包括如下几种：一、全桥接线法   在测量电桥的四个桥臂上全部连接电阻应变计，称为全桥接线法（全桥线路），如图1-5(a)所示。对于等臂电桥，此时应变仪的

8、应变读数为：            εr=ε1-ε2+ε3-ε4                 （1－8）     （a）全桥线路                    (b)半桥线路                     图1-6电桥线路在实际测量过程中分为以下两种情况：（一）全桥测