CN103837603B - 残余应力梯度校准试块的使用方法 - Google Patents
残余应力梯度校准试块的使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103837603B CN103837603B CN201410073750.1A CN201410073750A CN103837603B CN 103837603 B CN103837603 B CN 103837603B CN 201410073750 A CN201410073750 A CN 201410073750A CN 103837603 B CN103837603 B CN 103837603B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- residual stress
- calibration
- stress
- block
- nondestructive testing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明提出一种残余应力梯度校准试块的使用方法,可以用于超声波法、小孔法、电磁法和射线法等残余应力检测方法的实验室和现场校准。该试块是基于材料的热胀冷缩特性和弹性变形特性制成,在试块的圆盘和圆环上对应区域会产生稳定的数值不同的定值残余应力,其残余应力数值可通过热力学公式计算。将检测的结果与计算得出的应力值对比,达到校准残余应力检测仪器的目的。本残余应力梯度校准试块的使用方法简单,检测结果可信。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种残余应力梯度校准试块的使用方法,该方法属于一种计量领域。
二、背景技术
随着我国工业现代化的不断发展,产品的质量与耐久性问题被广泛关注。机械构件又是科技工业和设备的基本构成,而残余应力的存在,对机械构件的可靠性有很大的影响,特别是影响结构件的疲劳寿命尺寸稳定性和抗腐蚀能力。为此,人们采用了对材料有损或无损的方法来检测构件中的残余应力,其中无损的方法包括X射线法、中子衍射法、磁性测得法、涡流法和超声波法。这些方法都需要对检测仪器进行校准,尤其是涡流法和超声波法,还需要做初始零应力或定值应力标定。然而,目前仍然缺乏有效的方法用于残余应力测量仪的标定和校准。
通过在中华人民共合国国家知识产权局专利检索网站(网址:http://www.sipo.gov.cn/zljs)和中国知网(网址:http://epub.cnki.net/grid2008/index/zkcald.htm)、万方数据(网址:http://g.wanfangdata.com.cn/)等国内文献主要检索网站的查询,尚未检索到相关专利或文献与本发明相似。
采用本发明提出的残余应力梯度校准试块使用方法,能够方便快捷地对超声波残余应力无损检测仪进行实验室和现场校准,也可以用于小孔法、磁性测得法和X射线法等其它有损或无损残余应力检测方法的实验室和现场校准。
三、发明内容
本发明的目的是提供了一种残余应力梯度校准试块的使用方法,可以用于超声波法、小孔法、电磁法和射线法等残余应力检测方法的实验室和现场校准。
本发明的目的是这样实现的,残余应力梯度校准试块是基于材料的热胀冷缩特性和弹性变形特性制成,在试块的圆盘和圆环上对应区域会产生稳定的数值不同的定值残余应力,其残余应力数值可通过热力学公式计算。以残余应力梯度校准试块对超声无损检测仪的校准为例,利用残余应力超声无损检测***在圆盘不同位置处检测周向和径向残余应力大小并记录两个方向的检测结果;将检测的结果与计算得出的应力值对比,若有一次偏差较大,则需要通过拉伸试验重新确定应力系数K,或检查超声换能器是否耦合稳定,或检查残余应力超声无损检测仪器是否工作正常;若每次偏差在一定范围内,则认为检测结果可信,校准结束。
四、附图说明
图1校准***组成示意图
图2传感器校准区域示意图
图3残余应力梯度校准试块超声无损检测仪的校准流程图
附图说明:圆环1,圆盘2。
五、具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细说明:
如图1所示,残余应力梯度校准试块对超声无损检测仪的校准,主要由圆环1、圆盘2、测试探头以及超声残余应力检测***共同组成。
如图2所示,在实际使用残余应力梯度校准试块时,应该将传感器尽量靠近圆盘2边缘放置进行标定,被测区域为a×b(mm2)(该数值取决于检测探头的具体尺寸),具有一定深度的平均应力值(深度值取决于检测时的工作频率)。该区域的平均残余应力值大小可通过热力学公式计算(需要注意的是,对于径向应力计算,D应取两传感器连线中心位置处的直径)。
如图3所示,利用残余应力梯度校准试块校准的程序包括:
1.对残余应力超声无损检测仪进行校准前,先确定被检测材料的应力系数K;
2.在零标定试块中心涂抹耦合剂,放置残余应力超声检测探头,待稳定耦合后,进行零应力标定;
3.利用残余应力超声无损检测***在圆盘不同位置D处检测切向和径向残余应力大小并记录两个方向的检测结果;
4.将步骤3的检测结果与在位置D的两个方向的已知残余应力数值(通过热力学公式计算得出)比对;
5.如果每次对比的应力数值偏差≤20MPa,即认为检测结果是可信的,校准结束;
6.如果每次对比的应力数值偏差>20MPa,则说明检测结果不完全可信,需要通过拉伸试验重新确定被检测材料的应力系数K,或检查超声换能器是否耦合稳定,或检查残余应力超声无损检测仪器是否工作正常;
7.重复步骤2至6,直至超声波应力检测仪检测数据全部可信,校准结束。
Claims (1)
1.残余应力梯度校准试块的使用方法,其特征在于,利用残余应力梯度校准试块的校准区域,对残余应力超声无损检测仪进行校准;残余应力梯度校准试块,基于材料的热胀冷缩特性和弹性变形特性制成,在试块的圆盘和圆环上对应区域产生稳定的数值不同的定值残余应力,其残余应力数值通过热力学公式计算;对残余应力超声无损检测仪的校准,校准***组成主要包括圆环、圆盘、检测探头以及残余应力超声无损检测仪;校准过程包括以下步骤:1、对残余应力超声无损检测仪进行校准前,先确定被检测材料的应力系数;2、在零标定试块中心涂抹耦合剂,放置残余应力超声检测探头,待稳定耦合后,进行零应力标定;3、利用残余应力超声无损检测仪在圆盘不同校准区域检测切向和径向残余应力大小并记录两个方向的检测结果;4、通过热力学公式计算得出校准区域的切向和径向残余应力数值,将步骤3的检测结果与计算得出数值比对;5、如果每次对比的应力数值偏差≤20MPa,即认为检测结果是可信的,校准结束;6、如果每次对比的应力数值偏差>20MPa,则说明检测结果不完全可信,需要通过拉伸试验重新确定被检测材料的应力系数,或检查超声换能器是否耦合稳定,或检查残余应力超声无损检测仪是否工作正常;7、重复步骤2至6,直至残余应力超声无损检测仪检测数据全部可信,校准结束。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410073750.1A CN103837603B (zh) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 残余应力梯度校准试块的使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410073750.1A CN103837603B (zh) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 残余应力梯度校准试块的使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103837603A CN103837603A (zh) | 2014-06-04 |
CN103837603B true CN103837603B (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=50801317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410073750.1A Active CN103837603B (zh) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 残余应力梯度校准试块的使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103837603B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104597137B (zh) * | 2014-12-31 | 2017-03-22 | 广西南南铝加工有限公司 | 铝合金预拉伸板残余应力超声检测试块组及其使用方法 |
CN104913876B (zh) * | 2015-06-23 | 2017-10-03 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 基于超声波法的铝合金车体残余应力测量零应力试块的制作装置及方法 |
CN108287038B (zh) * | 2017-10-19 | 2020-09-22 | 北京理工大学 | 残余应力梯度分布定值试块 |
CN109613117B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-11-09 | 广州广电计量检测股份有限公司 | 振动探伤仪性能参数获得方法及装置 |
CN109857061B (zh) * | 2019-01-24 | 2022-05-17 | 贵州大学 | 一种基于热力耦合模型的工件表面残余应力调控方法 |
CN113218571A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-08-06 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种残余应力标准试块定值与溯源方法 |
CN115031893A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-09 | 中国矿业大学 | 一种基于磁各向异性检测残余应力场的校准方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6723185B1 (en) * | 1998-11-16 | 2004-04-20 | Trueflaw Oy | Method for producing defects and tensile residual stresses |
CN1645091A (zh) * | 2005-01-13 | 2005-07-27 | 上海交通大学 | X射线应力测量标定试样的制备方法 |
CN102706708A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-03 | 沈阳飞机工业(集团)有限公司 | X射线残余应力测试***校准试块制作方法 |
CN103529129A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-01-22 | 北京理工大学 | 一种用于拉伸残余应力定值校准的c形环装置 |
CN103529130A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 北京理工大学 | 残余压应力定值试块的设计方法 |
CN103543206A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-01-29 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种铝合金预拉伸板残余应力水浸超声检测方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101225790B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2013-01-23 | 현대제철 주식회사 | 잔류응력 검증용 시편 |
US8894279B2 (en) * | 2010-08-06 | 2014-11-25 | Sloan Victor | Cryogenic transition detection |
-
2014
- 2014-02-28 CN CN201410073750.1A patent/CN103837603B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6723185B1 (en) * | 1998-11-16 | 2004-04-20 | Trueflaw Oy | Method for producing defects and tensile residual stresses |
CN1645091A (zh) * | 2005-01-13 | 2005-07-27 | 上海交通大学 | X射线应力测量标定试样的制备方法 |
CN102706708A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-03 | 沈阳飞机工业(集团)有限公司 | X射线残余应力测试***校准试块制作方法 |
CN103529129A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-01-22 | 北京理工大学 | 一种用于拉伸残余应力定值校准的c形环装置 |
CN103529130A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 北京理工大学 | 残余压应力定值试块的设计方法 |
CN103543206A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-01-29 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种铝合金预拉伸板残余应力水浸超声检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
小孔法中校准系数的有限元数值标定技术研究;郑建毅等;《机械工程学报》;20110731;第47卷(第14期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103837603A (zh) | 2014-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103837603B (zh) | 残余应力梯度校准试块的使用方法 | |
Payan et al. | Quantitative linear and nonlinear resonance inspection techniques and analysis for material characterization: Application to concrete thermal damage | |
CA2920314C (en) | Method for detecting temporally varying thermomechanical stresses and/or stress gradients over the wall thickness of metal bodies | |
CN105547825B (zh) | 单轴压缩过程中岩样损伤的监测装置及监测方法 | |
Jeon et al. | Damage detection on composite structures with standing wave excitation and wavenumber analysis | |
CN104142195A (zh) | 基于超声波法的钢结构构件内部初始应力检测装置和方法 | |
CN108169330A (zh) | 基于非线性超声谐波法的混凝土构件轴向应力无损检测的装置和方法 | |
CN105067239A (zh) | 基于扫频激励振动的梁裂纹故障检测装置及方法 | |
CN104181234B (zh) | 一种基于多重信号处理技术的无损检测方法 | |
CN112557499B (zh) | 一种基于超声波的节理对应力波透反射规律影响的实验方法 | |
CN106950282A (zh) | 一种基于纵向超声导波的玻璃钢芯棒缺陷检测方法及*** | |
Han et al. | Structural health monitoring of timber using electromechanical impedance (EMI) technique | |
Liu et al. | Monitoring corrosion-induced thickness loss of stainless steel plates using the electromechanical impedance technique | |
CN106289496A (zh) | 一种测试变压器噪声的方法及装置 | |
Grishchenko et al. | Experimental investigation of the acoustic anisotropy field in the sample with a stress concentrator | |
Lu et al. | Shaft crack identification based on vibration and AE signals | |
Schabowicz | Methodology for non-destructive identification of thickness of unilaterally accessible concrete elements by means of state-of-the-art acoustic techniques | |
CN103076400A (zh) | 一种基于振动频率的新型腐蚀探头及其测量*** | |
Yu et al. | Crack detection and evaluation in grout structures with passive/active methods | |
CN110907076A (zh) | 超声波实时检测圆钢管混凝土柱均匀套箍约束力的方法 | |
WO2022242238A1 (zh) | 一种基于非线性超声测量疲劳微裂纹偏移角度的方法 | |
Urayama et al. | Implementation of electromagnetic acoustic resonance in pipe inspection | |
KR101131996B1 (ko) | 증기발생기 전열관 외경축 균열에 대한 모터구동 회전 탐촉자 와전류 탐상검사방법 | |
CN104181040B (zh) | 一种古建筑木构件的剩余抗压承载力测定方法 | |
CN206095415U (zh) | 一种测试变压器噪声的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |