品牌
GFQT
检测类型
检验检测
GB/T 31310-2014《金属材料 残余应力测定钻孔应变法》是一项国家标准,专门用于指导如何通过钻孔技术来无损或有损地评估金属材料表面及近表面的残余应力状态。以下是该标准的关键内容概述:
适用范围:
适用于测定各向同性线弹性金属材料的近表面残余应力,特别是那些面内应力梯度较小的情况。
能够处理的残余应力状态包括近似均匀的应力场以及沿深度方向有明显变化的非均匀应力场。
测试原理:
盲孔法:在样品表面贴上应变片,在应变片附近钻一个小孔(通常直径为1.5mm至3.0mm,深度相仿),这一过程导致孔周围的应力释放,形成新的应力分布。
应变测量:通过应变片记录孔边的释放应变,这些应变与材料的弹性模量和释放系数相结合,可以计算出原始的残余应力。
设备要求:
应变采集系统:需要高精度,分辨率优于±(1×10^-6),以确保测量的准确性。
应变花:用于贴在样品上,监测应变变化。
钻孔装置:确保钻孔和对样品的小损伤。
计算方法:
利用释放应变(ε1, ε2,ε3)和材料的弹性模量(E),以及通过实验标定的释放系数A、B,通过特定的公式计算大主应力(σ1)和小主应力(σ2)。
计算时需考虑孔的位置和主应力方向之间的角度(θ)。
标准实施:
标准中详细规定了测量步骤、标定方法、误差修正等,确保结果的一致性和可靠性。
例如,GB/T 31310-2014要求对计算常数进行标定,以适应不同材料和条件下的应用。
应用实例:
在瓷砖等硬脆材料的残余应力测量中,通过采用高速钻孔技术和金刚石钻头,成功克服了材料特性带来的挑战,证明了钻孔法在特殊材料上的应用潜力。
重要性:
该标准为金属加工、航空航天、汽车制造等领域提供了重要的质量控制工具,帮助工程师和研究人员理解并管理材料内部的应力状态,从而提高产品的可靠性和寿命。