[发明专利]一种利用中子衍射技术测试厚板残余应力的方法

摘要

本发明提出一种利用中子衍射技术测试厚板残余应力的方法，该方法针对不同测试材料对应的晶体结构、所含元素成分，计算测试材料的布拉格边、中子总吸收截面与波长的对应关系；通过计算布拉格边、中子总吸收截面与波长的对应关系，确定几种能提高中子在厚板样品中穿透深度的波长值；测试样品的织构，根据织构的测试结果选择初步测试波长，并根据峰高/本底值、应变误差值、中子总计数、中子实际穿透路径长度选取测试样品在透射模式和反射模式下对应的最佳波长；从而通过改变波长，提高中子在厚板样品中的穿透深度，降低测试时间和误差，准确测试厚板残余应力。本发明通过改变波长的方式，提高中子在厚板样品中的穿透能力，提高中子衍射测试厚板残余应力的效率，降低测试时间和测试误差。

主权项

1.一种利用中子衍射技术测试厚板残余应力的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)判断所测试厚板样品材料对应的晶体结构；(2)计算所测试厚板样品材料的中子总吸收截面σt随波长λ的变化规律，绘制出测试材料的中子总吸收截面‑波长关系图；根据绘制出的σt‑λ关系图，选择总吸收截面较低的波长值，对厚板样品进行初步测试；(3)利用中子衍射或X射线测试厚板样品的织构，若样品不存在织构或织构很弱，则根据步骤(2)选取的几种波长值进行初步测试，根据峰高/本底值、应变误差值、中子实际穿透路径长度、中子总计数，选取样品在透射模式和反射模式下对应的最佳测试波长；(4)若样品存在明显的织构，则需根据织构测试结果判断适合样品测试的晶面，将步骤(2)中初步选择出的波长进一步筛选；若每个测试点适合的测试晶面相同，需选择对应测试晶面的波长作为初步测试波长，再重复步骤(3)的初步测试过程确定最佳的测试波长；若每个测试点适合的测试晶面不同，需选择出测试晶面相同的测试点中反射模式下穿透深度最大的为初步测试点，选择对应测试晶面的波长作为初步测试波长，重复步骤(3)的初步测试过程来确定不同测试点的最佳测试波长；(5)选择最佳的测试波长及其对应的衍射角、衍射面，对厚板样品进行实际测量；样品测试完成之后，以相同的测试条件测试零应力试样的d0值；(6)利用高斯函数拟合最终衍射谱图，获得每个测试点的峰位、峰高、半高宽等数据信息，根据广义胡克定律计算出每个方向的残余应力值。