扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
基于能量法的残余应力测试
          
Residual Stress Measurement Based on Energy Method

摘    要
通过对压痕过程进行理论分析, 基于能量法研究了残余应力测试原理和方法。通过张量分解, 推导了残余应力在压痕过程中所做的功;通过有限元分析, 总结了残余应力对压痕过程的影响;根据功与能量的关系, 建立了压痕功与残余应力之间的解析模型, 并推导了残余应力求解公式。结果表明: 残余应力对压痕加载的初始阶段影响很大, 但对加载的后半阶段和卸载过程的影响很小, 可忽略不计, 并且拉应力对压痕过程的影响明显大于压应力, 可以认为压痕在加载过程中是一个弹塑性的变形过程, 而在卸载过程中是弹性变形过程;试验证明了所建立的残余应力模型求解的残余应力是准确可靠的, 可以用于残余应力的测试。
标    签 残余应力   能量法   压痕   硬度   residual stress   energy method   indentation   hardness  
 
Abstract
Based on theoretical analysis of indentation process, the test principle and method of residual stress were studied in terms of energy method. The work residual stress did in the indentation process can be derived through the tensor decomposition, and the effect of residual stress on indentation was summarized on the basis of finite element simulation. According to relationship between work and energy, an analytical model between indentation work and the residual stress, and a derived formula of residual stress were established. The results show that residual stress had a large impact on the initial process of the indentation loading, while it had little influence on the second half of the loading and unloading, which was negligible. The impact of tensile stress was greater than that of pressure stress on indentation process. The loading in indentation process can be considered an elastic-plastic deformation process, while the unloading was only an elastic deformation process. The calculated residual stress in accordance with established residual stress model was accurate and reliable, which can be used for the test of residual stress.

中图分类号 TB302.5

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 残余应力

基金项目 国家火炬计划资助项目(2009GJC00017);上海市教委科研创新项目(12ZZ156)

收稿日期 2014/1/15

修改稿日期 2014/10/10

网络出版日期

作者单位点击查看

备注董达善(1956-), 男, 浙江宁波人, 教授, 博士。

引用该论文: DONG Da-shan,YU Xiang-dong. Residual Stress Measurement Based on Energy Method[J]. Materials for mechancial engineering, 2014, 38(12): 92~96
董达善,俞翔栋. 基于能量法的残余应力测试[J]. 机械工程材料, 2014, 38(12): 92~96


被引情况:


【1】金宏平, "压痕硬度测试技术中计算方法的改进",机械工程材料 40, 21-25(2016)



论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】李益华, 吴运新, 龚海, 等.应用X射线衍射法测定轴类工件中的残余应力[J].机械工程材料, 2012, 36(7): 96-99.
 
【2】孟宪陆, 陈怀宁, 林泉洪, 等.压痕应变法中压痕周围的应力应变分布规律[J].焊接学报, 2008, 29(3): 109-112.
 
【3】金宏平, 陈建国.基于能量法计算材料的弹性模量和压痕硬度[J].机械工程材料, 2013, 37(9): 84-89.
 
【4】郭荻子, 林鑫, 赵永庆, 等.纳米压痕方法在材料研究中的应用[J].材料导报, 2011, 25(7): 10-14.
 
【5】孙渊, 王庆明, 建辉, 等.残余应力影响压痕尺寸和隆起量的研究[J].机械强度, 2009, 31(1): 63-67.
 
【6】JOHNSON K L. Contact mechanics[M].Cambridge, UK: Cambridge University Press,1985.
 
【7】郭永泽. 微纳米压痕有限元仿真及压痕硬度计算方法研究[D].哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2011.
 
【8】LEE Y H, KWON D. Estimation of biaxial surface stress by instrumented indentation with sharp indenters[J].Acta Mater, 2004, 52: 1555-1563.
 
【9】BOUZAKIS K D, SKORDARIS G, MIRISIDIS J, et al. Determination of coating residual stress alterations demonstrated in the case of annealed films and based on a FEM supported continuous simulation of the nanoindentation[J].Surface and Coatings Technology,2003, 174/175:487-492.
 
【10】陈超, 潘春旭, 傅强.采用显微硬度压痕法测量微区残余应力[J].机械工程材料, 2007, 31(1): 8-11.
 
相关信息
   标题 相关频次
 不同处理工艺轴承套圈的近表层硬度及残余应力
 4
 采用显微硬度压痕法测量微区残余应力
 4
 超声冲击对厚板异种钢T型焊接接头组织与硬度的影响
 4
 沉积温度对20CrMnTi渗碳钢表面电弧离子镀CrN涂层微观结构与性能的影响
 4
 冲击压痕法在残余应力测定中的应用
 4
 含硅类金刚石膜硬度压痕测试的有限元模拟
 4
 激光冲击强化对LY2铝合金残余应力、显微组织及疲劳性能的影响
 4
 铣削参数对镍基高温合金FGH4113A加工表面完整性的影响
 4
 显微组织对Ti-15-3合金喷丸处理效果的影响
 4
 制氢中变冷却系统不锈钢弯头裂纹原因
 4
 热处理工艺对GCr15钢轴承外环淬火组织和性能的影响
 3
 “硬度试验”和“残余应力测试”专题报道征稿启事
 2
 “硬度试验”和“残余应力测试”专题报道征稿启事
 2
 “硬度试验”和“残余应力测试”专题报道征稿启事
 2
 “硬度试验”和“残余应力测试”专题报道征稿启事
 2
 1018钢螺钉断裂失效分析
 2
 102钢的显微组织形态与室温力学性能的关系
 2
 10Cr9Mo1VNbN钢大直径三通锻件的硬度规定值取值分析
 2
 13Cr钢防砂工具转换接头开裂原因分析
 2
 13MnNiMoNbR与00Cr19Ni10异种钢焊接接头的组织与性能
 2
 16MND5/309L/308L/Z2CND18-12N异种金属焊接件的组织和性能
 2
 16MnD5钢板焊接件热影响区开裂原因分析
 2
 16MnR钢板焊接对接接头残余应力磁记忆检测研究
 2
 16Mn钢弯管的开裂原因
 2
 17Cr2Ni2Mo钢的表面复合喷丸强化
 2
 18Cr2Ni4WA钢氮化和喷丸强化处理的残余应力及性能
 2
 1Cr18Ni9Ti不锈钢导管开裂原因分析
 2
 20CrMnTi齿轮钢棒材控轧控冷工艺的优化
 2
 2A14铝合金去应力热时效的作用
 2
 300M钢热损伤的巴克豪森检测
 2