[发明专利]一种平面任意残余应力的仪器化球形压入检测方法

摘要

一种平面任意残余应力的仪器化球形压入检测方法，包括以下步骤：第一步，采用仪器化压入技术或单轴拉伸试验获取材料力学参量屈服强度σy、屈服应变εy和幂硬化指数n；第二步，采用球形压头对有平面任意残余应力试样和无残余应力试样分别进行压入试验，压入深度固定为球形压头半径的0.01倍，分别获得在相对压入深度为0.01处，有平面任意残余应力试样和无残余应力试样对应的压入载荷F和F0，并计算其相对变化值(F‑F0)/F0；第三步，计算有平面任意残余应力残余压痕的非对称λ，其椭圆形残余压痕长轴与短轴方向反应的是主应力方向；第四步，将屈服强度σy、屈服应变εy、幂硬化指数n、载荷相对变化量(F‑F0)/F0、残余压痕非对称性λ带入式(1)与式(2)即可计算与本发明高效实用，只需要一次压入测试即可检测出平面任意残余应力两个应力分量的大小和方向。

主权项

1.一种平面任意残余应力的仪器化球形压入检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：第一步，采用仪器化压入技术或单轴拉伸试验获取材料力学参量：屈服强度σ_y、屈服应变ε_y和幂硬化指数n；第二步，采用球形压头对有平面任意残余应力试样和无残余应力试样分别进行压入试验，压入深度固定为球形压头半径的0.01倍，即相对压入深度等于0.01；分别获得在相对压入深度为0.01处，有平面任意残余应力试样和无残余应力试样对应的压入载荷F和F₀，并计算其相对变化值(F‑F₀)/F₀；第三步，采用普通光学显微镜或放大镜测量有平面任意残余应力试样表面的椭圆形残余压痕的长轴直径和短轴直径，计算残余压痕的非对称性λ，此外，由椭圆形残余压痕长轴与短轴方向可确定平面任意残余应力两个应力分量与在试样中的分布方向，其中长轴方向指示了最大主应力的方向；第四步，将测量得到的有平面任意残余应力压入载荷F、无残余应力压入载荷F₀与椭圆形压痕非对称性λ带入式(1)与式(2)即计算出平面任意残余应力两个应力分量的大小与式(1)和式(2)中，与的正值表示残余拉应力，负值表示残余压应力。