[发明专利]一种定量检测高分子材料制品残余应力的方法

摘要

本发明公开了一种定量检测高分子材料制品残余应力的方法，高分子材料制品在成型过程中容易产生残余应力，在指定位置打一个规定直径和深度的小孔后，制品该位置的残余应力场被打破，小孔将释放一些残余应力，产生一定量的应变，利用应变测量仪测出释放的应变，即可利用相应的计算公式，计算出该测点释放的残余应力大小。本方法操作简单，能够快速、准确的检测高分子材料制品的残余应力大小和方向。

主权项

一种定量检测高分子材料制品残余应力的方法，其特征在于,包括以下步骤：步骤1：将被测制品表面的测试位置打磨平整光滑，用脱脂棉蘸蒸馏水将该测试位置擦拭干净；步骤2：将应变片用胶水粘附于步骤2中的测试位置，并将所述应变片与所述电阻应变仪用焊锡和烙铁连线；步骤3：使用钻孔仪调整打孔的对准精度，使钻孔仪的钻头垂直于测试表面；步骤4：将电阻应变仪调零，并预先调节钻孔仪的打孔深度，待打孔仪到达预定深入后，读取电阻应变仪上的示数第一应变ε₁，第二应变ε₂和第三应变ε₃；步骤5：将步骤5中读取的第一应变ε₁，第二应变ε₂和第三应变ε₃代入以下公式，计算第一主应力和第二主应力的大小和方向：${\mathrm{\σ}}_1=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1+{\mathrm{\ϵ}}_2}{4A}+\frac{\sqrt{{({\mathrm{\ϵ}}_1-{\mathrm{\ϵ}}_2)}^2+{(2{\mathrm{\ϵ}}_2-{\mathrm{\ϵ}}_1-{\mathrm{\ϵ}}_3)}^2}}{4B}$${\mathrm{\σ}}_2=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1+{\mathrm{\ϵ}}_2}{4A}-\frac{\sqrt{{({\mathrm{\ϵ}}_1-{\mathrm{\ϵ}}_2)}^2+{(2{\mathrm{\ϵ}}_2-{\mathrm{\ϵ}}_1-{\mathrm{\ϵ}}_3)}^2}}{4B}$$tan2{\mathrm{\θ}}_1=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_1+{\mathrm{\ϵ}}_3-2{\mathrm{\ϵ}}_2}{{\mathrm{\ϵ}}_1-{\mathrm{\ϵ}}_3}$θ₂＝90°±θ₁式中：σ₁‑第一主应力的大小，θ₁‑第一主应力的方向；σ₂‑第二主应力的大小，θ₂‑第二主应力的方向；A‑第一应力释放修正系数，B‑第二应力释放修正系数。上述A和B的计算公式如下：$A=-\frac{1+\mathrm{\μ}}{2E}\×\frac{1}{R^2}$$B=\frac{2}{{\mathrm{ER}}^2}-\frac{3(1+\mathrm{\μ})}{2{\mathrm{ER}}^4}$式中：E为被测制品的材料模量，μ为被测制品的材料泊松比，R为应变片参数。