[发明专利]一种材料表面残余应力的测量方法及其系统

摘要

本发明公开了一种材料表面残余应力的测量方法及其系统。本发明采用压入针尖与待测样品的待测区域发生接触，并连续压入待测样品；应变仪通过应变片输出的应变信号测量加载载荷F的变化，阻抗分析仪测量各个压电梁上压电片的机电阻抗频响，通过机电阻抗频响即可获得压入针尖与待测样品的接触区域的投影面积S，通过连续压入即可获得压入过程中的F‑S曲线，进而获得残余应力；本发明测试方便快捷，效率较高；无需事先知道材料的塑性、屈服应力等性质；是一种在位测试方法，适用于在位测量和工程中的现场测量，并可以进一步扩展为自动化的测试系统；本方法仅需要应变测量模块和阻抗芯片模块，因此适用于大规模的测量。

主权项

一种材料表面残余应力的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：残余应力探测器、阻抗分析仪、应变仪和计算机控制系统；其中，所述残余应力探测器包括支撑环、高度可调支座、压电梁、压电片、压入针尖和应变片；所述支撑环的底部设置多个呈中心分布的高度可调支座，以调节支撑环的高度；所述支撑环内部设置有多个呈中心对称分布的压电梁，每一个压电梁的一端固定在支撑环上，另一端与其他压电梁相交于支撑环的中心；在每一个压电梁的上下表面分别设置压电片；在多个压电梁相交的中心的下表面设置压入针尖；在多个压电梁相交的中心的上表面设置应变片；所述压电片连接至阻抗分析仪；所述应变片连接至应变仪；所述阻抗分析仪和应变仪分别通过数据线连接至计算机控制系统。