[发明专利]残余应力梯度分布定值试块

权利要求书

1.一种残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：它包括U形试块、螺栓、销钉：

该U形试块整体呈具有一定厚度的正方形的形状、正方形的正中具有一圆形通孔，且具有从该通孔中心向正方形的一边延伸的缺口，从而构成所述U形试块；且所述缺口的宽度小于所述圆形通孔的直径；

构成所述U形试块的缺口两侧的侧壁，具有垂直所述缺口、贯通两侧壁的通孔，且位于该两侧壁的两通孔内径不同；

可使用一所述螺栓从外侧伸入所述内径大的通孔，并旋入相对侧壁的另一通孔，通过调节拧紧螺栓的转动圈数来实现缺口闭合状态的控制，进而在U形试块中的不同区域产生拉伸和压缩定值残余应力梯度分布；

可使用一所述销钉从所述缺口处放置入所述内径大的通孔；使用一所述螺栓从外侧伸入所述内径小的通孔，并旋入至其顶住所述销钉，通过调节拧紧螺栓的转动圈数来实现缺口张开状态的控制，进而在U形试块中的不同区域产生拉伸和压缩定值残余应力梯度分布。

2.根据权利要求1所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：其加工材料与被测工件保持一致。

3.根据权利要求1所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：其整体形状形成的所述正方形边长为100～300mm，厚度为14～40mm。

4.根据权利要求1所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：其表面无划痕、凹坑、毛刺；其校准区域表面的粗糙度Ra≤1.6。

5.根据权利要求1所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：其加工时，通过热处理工艺消除加工过程中产生的初始应力，并将氧化膜去除。

6.根据权利要求3所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：所述圆形通孔的直径为40～120mm。

7.根据权利要求6所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：缺口两侧面相互平行且与试块侧面平行，两侧面之间的距离为26～78mm。

8.根据权利要求7所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：所述内径大的通孔的内径为10～20mm的通孔，所述内径小的通孔内径为8～16mm的螺纹孔。

9.根据权利要求1所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：螺栓的拧紧圈数可以定量控制试块缺口的张合状态，张合状态的变形量和应力值一一对应，进而实现试块中定值残余应力的梯度分布。

10.根据权利要求1所述的残余应力梯度分布定值试块，其特征在于：在其对应的基于有限元分析的应力梯度图中，使每一种颜色与相应的应力值对应，以通过对照颜色标注来读出对应的拉伸和压缩应力值。