Qu'est-ce que le stress résiduel? Quel analyseur de stress résiduel est bon?

Qu'est-ce que le stress résiduel?
Indépendamment de la charge externe, il existe des contraintes internes dans la structure et les matériaux. Ces contraintes sont appelées contraintes résiduelles. La contrainte résiduelle provoque la déformation correspondant au changement d'espacement du réseau. La contrainte résiduelle atteint spontanément l'équilibre, car la contrainte résiduelle de traction est connue sous le nom de contrainte résiduelle de compression nuisible qui est considérée comme bénéfique.
Contrainte de cisaillement
Pourquoi la mesure des contraintes résiduelles est-elle importante?
L'usinage, le soudage, le grenaillage, le traitement thermique, le meulage et d'autres procédés de fabrication produiront des contraintes résiduelles. La mesure des contraintes résiduelles est une méthode de base pour déterminer si les composants peuvent résister à des conditions de charge et de contrainte sévères pendant leur durée de vie. Ils peuvent également être introduits intentionnellement d'une manière appropriée.
Méthode de mesure des contraintes résiduelles
Il existe de nombreuses façons de mesurer la contrainte résiduelle. Ces méthodes sont généralement divisées en méthodes non destructives, semi-destructives et destructives ou basées sur la diffraction, des méthodes basées sur la relaxation des contraintes et d'autres méthodes. Toutes les méthodes de mesure des contraintes résiduelles sont indirectes. Les contraintes résiduelles sont calculées ou dérivées de mesures telles que les déformations élastiques ou les déplacements.
Méthode de mesure des contraintes résiduelles basée sur la diffraction:
Dans la méthode basée sur la diffraction, la loi de Bragg est utilisée pour mesurer la déformation élastique, et la contrainte est calculée selon la loi de Hooke, le module élastique (E) et le coefficient de Poisson (V).
Diffraction des rayons X
Par rapport à la lumière visible, les rayons X ont une énergie élevée et une courte longueur d'onde, ce qui le rend très approprié pour détecter la distance de surface du cristal (= contrainte résiduelle) dans les matériaux cristallins. La technologie de diffraction des rayons X fournit des données fiables et inégalées pour l'évaluation du contrôle qualité. Cette technologie convient à tous les matériaux cristallins, y compris la céramique. La méthode de diffraction des rayons X peut mesurer la contrainte absolue sans étalonnage d'échantillons sans contrainte. Les résultats de mesure de la contrainte résiduelle sont exprimés en MPa absolu.
Diffraction des neutrons
La diffraction des neutrons (nd) fournit des tenseurs de contrainte résiduelle complets σ 11 (parallèle à la surface), σ 22 (parallèle à la surface) et σ 33 (perpendiculaire à la surface) pour l'analyse des composants épais. Comme XRD, nd utilise la loi de Bragg pour mesurer la déformation élastique et calcule la contrainte selon la loi de Hooke, le module élastique (E) et le coefficient de Poisson (V). En raison du coûteux diffractomètre fixe pour la génération de neutrons, la diffraction des neutrons pour la mesure des contraintes résiduelles n'a pas été largement et facilement obtenue.
Diffraction synchrotron
La diffraction synchrotron est un niveau supérieur de diffraction des rayons X. Pour les composants à géométrie complexe, la diffraction synchrotron peut être utilisée, mais la taille des composants est généralement limitée. Il n'y a que de nombreuses installations de synchrotron dans le monde, ce qui rend la méthode non portable et rentable.
Mesure de la contrainte résiduelle par forage
Le forage est une technique courante de relaxation des contraintes pour mesurer les contraintes résiduelles. En perçant un petit trou borgne dans la zone cible pour éliminer le matériau de contrainte, le matériau autour du trou trouve spontanément un nouvel équilibre de contrainte. Cela provoque le déplacement de la surface près du trou.
Méthode de jauge de contrainte de forage
En utilisant la méthode de la jauge de teinture, installez une jauge de contrainte spéciale sur la surface à mesurer. La contrainte résiduelle a été mesurée sur une jauge de contrainte de relaxation.
Méthode de forage ESPI
En utilisant la méthode ESPI, le déplacement près de la surface est mesuré en utilisant un interféromètre optique. Ensuite, le déplacement mesuré est utilisé pour calculer la contrainte dans le volume avant le forage.