Mis on jääkstress? Milline jääkstresside analüsaator on hea?

Mis on jääkstress?
Sõltumata välisest koormusest, on konstruktsioonis ja materjalides sisemisi pingeid. Neid pingeid nimetatakse jääkpingeteks. Jääkpinge põhjustab pinge, mis vastab võre vahekauguse muutusele. Jääkpinge saavutab spontaanselt tasakaalu, kuna tõmbejõu jääkpinget tuntakse kahjuliku survejõu jääktressina, mida peetakse kasulikuks.
Nihkepinge
Miks on jääkpinge mõõtmine oluline?
Mehaaniline töötlemine, keevitamine, stantsimine, kuumtöötlus, lihvimine ja muud tootmisprotsessid tekitavad jääkpingeid. Jääkpinge mõõtmine on põhimeetod, et teha kindlaks, kas komponendid taluvad kogu kasutusiga raskeid koormusi ja stressitingimusi. Neid saab ka tahtlikult sobival viisil tutvustada.
Jääkpinge mõõtmise meetod
Jääkstressi mõõtmiseks on palju viise. Need meetodid jaotatakse tavaliselt mittepurustavateks, poolhävitavateks ja hävitavateks või difraktsioonipõhisteks, deformatsioonil põhinevateks meetoditeks ja muudeks meetoditeks. Kõik jääkpinge mõõtmise meetodid on kaudsed. Jääkpinged arvutatakse või tuletatakse mõõtmistest, näiteks elastsed deformatsioonid või nihked.
Difraktsioonil põhinev jääkpinge mõõtmise meetod:
Difraktsioonipõhises meetodis kasutatakse elastse deformatsiooni mõõtmiseks Braggi seadust ja pinge arvutatakse Hooke'i seaduse, elastsusmooduli (E) ja Poissoni suhte (V) järgi.
Röntgendifraktsioon
Võrreldes nähtava valgusega on röntgenikiirgus kõrge energia ja lühikese lainepikkusega, mistõttu on see väga sobiv kristallide pinnakauguse (= jääkpinge) tuvastamiseks. Röntgendifraktsioonitehnoloogia pakub usaldusväärseid ja enneolematuid andmeid kvaliteedikontrolli hindamiseks. See tehnoloogia sobib kõigi kristallimaterjalide, sealhulgas keraamika jaoks. Röntgendifraktsioonimeetodiga saab mõõta absoluutset pinget ilma pingevabade proovide kalibreerimata. Jääkpinge mõõtmistulemused on väljendatud absoluutses MPa.
Neutronide difraktsioon
Neutrondifraktsioon (nd) annab paksude komponentide analüüsimiseks täielikud jääktõmbe tenzorid σ 11 (pinnaga paralleelsed), σ 22 (pinnaga paralleelsed) ja σ 33 (pinnaga risti). Nagu XRD, kasutab nd elastse deformatsiooni mõõtmiseks Braggi seadust ja arvutab stressi vastavalt Hooke'i seadusele, elastsusmoodulile (E) ja Poissoni suhtele (V). Kallima fikseeritud difraktomeetri abil neutronite genereerimiseks pole neutronide difraktsiooni jääkpinge mõõtmiseks laialdaselt ja hõlpsasti saavutatud.
Sünkrotroni difraktsioon
Sünkrotroni difraktsioon on röntgendifraktsiooni kõrgem tase. Kompleksse geomeetriaga komponentide puhul võib kasutada sünkrotroni difraktsiooni, kuid komponentide suurus on tavaliselt piiratud. Kogu maailmas on ainult palju sünkrotroniseadmeid, mis muudab meetodi mitte teisaldatavaks ja kulutõhusaks.
Jääkpinge mõõtmine puurimisega
Puurimine on tavaline pingete lõdvestamise tehnika jääkpinge mõõtmiseks. Puurides stressimaterjali eemaldamiseks sihtpiirkonda väikese pime auk, leiab augu ümbritsev materjal spontaanselt uue stressitasakaalu. See põhjustab augu lähedal oleva pinna nihkumist.
Puuraugu tüve gabariidi meetod
Plekimõõdiku meetodil paigaldage mõõdetavale pinnale spetsiaalne pingutusmõõtur. Jääkpinget mõõdeti lõõgastuspinge mõõturil.
ESPI puurimismeetod
ESPI meetodil mõõdetakse pinna lähedal nihet optilise interferomeetri abil. Seejärel kasutatakse mõõdetud nihet mahu stressi arvutamiseks enne puurimist.