船体焊接接头的拘束度及其对冷裂缝的影响_百度文库
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船体焊接接头的拘束度及其对冷裂缝的影响|
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温度改变时物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束使其不能完全胀缩而产生的应力又称变温应力定&&&&义物体不能自由胀缩而产生的应力
求解热应力既要确定又要确定和应力场与时间无关的称定常温度场,它引起定常热应力;随时间变化的温度场叫非定常温度场它引起非定常热应力热应力的求解步骤①由方程和边界条件求非定常还须求出温度分布②再由热方程求出和应力热应力是指半成品干燥和烧成热加工中由于温差作用而产生的一种应力.热应力源包括升降温过程中砖坯内外及砖坯与环境温差卜
来源文章摘要本文定义了彩釉砖板面细小裂纹的随机性建立它的力学模型在此基础上阐述了它的形成机理和工艺控制(()热应力:凡由于在搪玻璃材料中存在温度差而产生的应力称为热应力.(2)制胎成型应力:在铁胎制造过程中,由于卷板冲压组焊等操作所造成的应力
来源文章摘要&正& 质量优良的,其瓷层表面不仅要具有玻化程度适当,光滑平整致密,色泽均匀一致以及无棕孔泡影,外来固体夹杂物,尤其不能有等 但是,事实上,在的烧成过程中,常常会出现各种缺陷,其中瓷层是该厂搪玻璃产品中危害最大的一种缺陷 一段时间以来,在我厂100ol反应罐盖的生产过程中,b型小咀r部位和小咀内壁瓷层常出现裂纹,并且裂纹一旦产生,就不能消除,最后只有打瓷返工,造成了大量的人力物力浪费,并且,严重挫伤了工人的生产积极性2热应力的分类和特性:2·1$应力分类玻璃中由于存在温度差而产生的应力统称为热应力.浮法玻璃在退火过程中不可避免地会出现.根据温度梯度的方向,玻璃板厚度方向的温度差所形成的热应力称作端面应力或厚度应力
来源文章摘要浮法玻璃退火的目的是消除或减小玻璃中的热应力本文从热应力的基本概念出发,分析讨论了热应力的起因分类和特性,为正确制订浮法玻璃退火规范提供了理论依据1.2三维热应力数学模型物体温度变化时,由于它受其他物体或者由于物体内各部分之间的相互约束而产生的应力,称为热应力.引起热应力的根本原因是温度变化.根据线性热应力理论,当物体受外力作用,又受温度作用时,物体内质点就要发生和相应的,并且它们可以进行代数迭加
来源文章摘要建立了铸钢冷却壁的三维传热和热应力的数学模型,采用通用ansys计算了冷却壁的和应力场计算结果表明:冷却水管由圆管改为管后,冷却壁热面最高温度和热应力升高不大,为冷却水管由圆形改成椭圆形提供了理论依据,由于椭圆水管截面积减少,就可以减少壁体厚度和大量节约冷却水量,从而达到降低炼铁成本的目的从而引起螺栓受力情况的变化通常称为热应力.设系统原来温度为t.现为ti.连杆螺栓的a.连杆大头的线膨胀系数为a
来源文章摘要利用遥测仪对工程过程中的连杆螺栓进行并利用自编的螺栓组载荷增分析系统对实际测定的连杆螺栓动应力时间历程进行定量分析确定连杆螺栓的实际受力情况即所受的静应力动应力热应力及动应力随内燃机负荷转速等变化而变化的趋势该研究为连杆螺栓的改进设计和提供了依据为遥测技术的工程应用提供了依据第一种原因产生的残余应力被称为热应力,第二和第三种原因产生的残余应力被称为固有应力.热应力在蒸发沉积镀膜中表现很突出,但在离子束或磁控溅射法沉积镀制的多层膜中表现并不明显
来源文章摘要在极紫外光刻技术中 ,对多层膜光学元件表面面形精度有严格的要求 ,并且多层膜光学元件需要较高的反射率由于多层膜中存在的将改变光学元件的表面面形 ,因此在不减少反射率的前提下 ,一定要减少或补偿多层膜内的论述了mo/si多层膜应力产生的原因和几种减少与补偿应力的技术 ,介绍应力的几种测量方法火焰加热对钢材性能的影响钢材加热膨胀迅速冷却到低温收缩所产生的称为热应力.当热应力大于钢材的时会产生变形火焰矫正就是利用热应力产生变形而得到矫正
来源文章摘要▲扩展受热面的应用研究燃煤锅炉省煤器磨损是锅炉运行中的一个突出问题严重影响锅炉的安全性和经济性据国内不完全统计锅炉事故占火电厂事故的50%左右其中因磨损漏泄而停炉的事故占锅炉事故的45%左右为了保证锅炉的安全运行对于燃煤锅炉...又称为热应力,它是由于构件受热不均匀而存在着温度差异,各处膨胀变形或收缩变形不一致,相互约束而产生的(2)热裂纹模具表面冷热交替而引起的模具表面压与拉交替变化的应力称为热应力.这种反复循环的热应力有可能引起模具疲劳产生热裂纹
来源文章摘要介绍了模具的损坏形式模具设计与使用设备对的影响及模具使用与维护的有关注意事项冷却的过程也是体积减小的过程也会形成一般称为热应力.热应力的大小取决于胶层与被粘材料的热胀系数之差和温度变化的幅度.因此固化会增加在冷却过程中形成的热应力
来源文章摘要分析了胶层的粘弹性与固化工艺的关系指出当固化温度高于胶层的时粘接强度随着固化程度的提高而提高固化温度低于胶层的玻璃化温度时随着固化程度的提高而降低
1. 热应力随约束程度的增大而增大由于材料的线膨胀系数与泊桑比随温度变化而变化热应力不仅与温度变化量有关而且受初始温度的影响
2. 热应力与零外载相平衡是由热变形受约束引起的自平衡应力在温度高处发生压缩温度低处发生
3. 热应力具有自限性屈服流动或可使热应力降低对于塑性材料热应力不会导致构件断裂但交变热应力有可能导致构件发生疲劳失效或累积一,实验目的?
1.了解实验装置的组成,各部分的作用及使用方法;?
2.了解金属构件在热中热应力的产生原因,过程及分布规律;?
3.熟悉铸造热应力对铸件质量的影响以及减小铸造热应力的措施.?
二,实验内容?
1.在计算机上,利用铸造应力实验教学课件,了解铸造应力的分类,形成原因,测定原理,对铸件质量的影响及采用应力框测定铸造热应力的实际过程;?
2.熟悉热应力实验装置的使用方法及热应力测定的过程;?
3.记录,处理和分析实验数据,绘出&应力-温度&曲线.?
三,实验装置简介?
本实验所使用的热应力实验装置是一种模拟测定装置,该装置由应力框部件,温控显示箱和
三部分组成.?
1.应力框部件?
这是实验装置的核心部件,由应力框,,温度传感器,加热体和冷却水等组成,如图2-1所示.?
三根直径相同的应力杆(?A,B,C?)由侧支架支撑,组成相互关联的金属构架(应力框).
杆?A,C?与支架固定在一起,杆?B?的一端与支架固定,另一端与支架之间可作相对水平移动,只有拧紧螺栓?G?时才被锁定,此时应力框成为,以便进行实验.松开螺栓时,杆?B?可自由伸缩,三杆间的约束被解除,以此模拟杆?B?在下的塑性变形.加热体(电阻丝)?R?用于改变应力杆的温度,以造成三杆间的温差,从而产生.各杆的温度变化由温度传感器?W?A,W?B,W?C?测定.??D,E,F?用于测量各杆承受的内应力.杆?A,C?上的拉压力传感器的最大量程为2 kN,杆?B?上的拉压力传感器的最大量程为5 kN,输出毫伏级电压信号.?为保证传感器本身温度恒定,采用循环水进行冷却.?
2.温度控制显示箱?
它由温控仪,稳压电源及显示仪表组成,如图2-2所示.?
温控仪(型号WMZK-01)?A?1,A?2,A?3?接收温度传感器的信号,显示各应力杆的温度,并可设定极限温度以控制加热体的工作状态.?稳压电源向提供24 V工作电压.?电压表V用于显示实验装置总电路的工作电压.毫伏表mV用于显示拉压力传感器的输出信号.表中显示的值为实际输出信号的10倍.该毫伏值与作用力大小成正比关系.经测定,5 kN量程时,当量值为0.067 kN/mV;24 kN量程时,当量值为0.025 kN/mV.
由主机,显示器及打印机组成.应力杆的输出信号被放大1 000倍,后经计算机处理后以图形式显示在屏幕上,以便直观地看到应力变化趋势.该坐标图的为,纵轴为应力(或)轴.所显示的图像中,横下方的为杆?B?所受应力的动态变化情况(其上方的两条曲线与杆?A,C?对应).屏幕图像可存储和重现,亦可通过打印机打印出来.?
金属构件在热中,由于材料特性等因素的影响,构件各部分之间,构件表层与心部之间必然存在温差,致使金属构件的膨胀,收缩量有所差异,加之刚性构架中各部分之间的互相制约,于是在不同的温度区间里在构件中便会形成热应力.?基于上述原理,将应力框的中间应力杆?B加热,随着温度的升高,其长度将有所增加.由于杆B已被锁定,于是形成两侧杆A,C与杆B之间的约束状态,致使杆A,C受拉,杆B?受压.此时三杆间的相互作用通过以电压信号的形式输出,由毫伏表和屏幕显示出来.三杆间的温差越大,也越大.根据标定的作用力与电压间的当量值可计算出作用力(应力)的数值.加热到最高温度时松开锁紧螺栓,使三杆间的约束解除,相当于中间杆?B?发生了塑性变形.由于作用力消失,因此毫伏表指针和屏幕显示的曲线均回归零位.再次锁紧中间杆,并停止加热,则在冷却过程中,三杆间又产生符号相反的作用力.?
五,实验设备?
热应力测定仪,微型计算机(含铸造应力CAI).?
六,实验步骤?
1.计算机仿真测定?
1)在计算机上,利用铸造应力实验教学课件,了解铸造应力的分类,成因,分布规律及其影响;?
2)用应力框法进行铸造热应力的仿真测定.?
2.使用热应力实验装置进行铸造热应力的测定?
1)检查实验装置各部件,,接头的连接是否正确与完好;检查电器线路,接口连接正确及接触良好与否;检查确认应力框部分接地良好与否.设定温度控制仪的极限加热温度值(杆间温差不大于60 ℃).?
2)接通电源,开启温度控制仪;接通稳压电源,开启计算机,并使计算机处于C\&状态.进行如下计算机操作:?
SAMPLE? 显示菜单?
0? 显示File Name?
输入文件名(或?)? 显示hour?
输入时(0),分(30),秒(0)数和(1 ms).?显示坐标图.?
3)锁定杆B.适当调整杆A,C紧固程度,使各毫伏表的初始指示值最小.?
4)接通加热体电路,加热中间杆B(为避免加热速度过快,可手动控制开关KB1 ,以形成间歇供热方式).?
5)记录温度值和该时刻与之对应的毫伏表的毫伏值.?
6)在设定的极限温度上停留一段时间.在红灯亮的状态下,松开杆B的锁紧螺栓G.
当毫伏表指针停留在最小数值时,再次锁紧中间杆B,同时切断加热体电路.?
7)观察和记录冷却过程中的温度值和对应的毫伏数.当毫伏表指针低于0刻度时,将开关KA2 ,KB2 ,KC2 转换至相反位置.?
8)将加热,冷却阶段的&电压-时间&曲线图存入计算机.?
9)当杆B的温度降至室温后,松开锁紧螺栓,关闭所有电路.?
10)整理实验数据,计算和应力值,绘制?V(作用力或应力)--t曲线.
11)分析实验结果,填写实验报告残余热是指工件经热处理后最终残存下来的应力对工件的形状尺寸和性能都有极为重要的影响当它超过材料的屈服强度时便引起工件的变形超过材料的强度极限时就会使工件开裂这是它有害的一面应当减少和消除
但在一定条件下控制应力使之合理分布就可以提高零件的机械性能和使用寿命变害为利分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视
钢的残余热应力
工件在加热和冷却过程中由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致形成温差就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力即热在热应力的作用下由于表层开始温度低于心部收缩也大于心部而使心部受拉当冷却结束时由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉
这种现象受到冷却速度材料成分和热处理工艺等因素的影响当冷却速度愈快含碳量和合金成分愈高冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大最后形成的残余应力就愈大另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时因比容的增大会伴随工件体积的膨胀工件各部位先后相变造成体积长大不一致而产生组织应力组织应力变化的最终结果是表层受拉应力心部受压应力恰好与热应力相反组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度形状材料的化学成分等因素有关
实践证明任何工件在热处理过程中只要有相变热应力和组织应力都会发生只不过热应力在组织转变以前就已经产生了而组织应力则是在组织转变过程中产生的在整个冷却过程中热应力与组织应力综合作用的结果就是工件中实际存在的应力
这两种应力综合作用的结果是十分复杂的受着许多因素的影响如成分形状热处理工艺等就其发展过程来说只有两种类型即热应力和组织应力作用方向相反时二者抵消作用方向相同时二者相互迭加不管是相互抵消还是相互迭加两个应力应有一个占主导因素热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉表面受压组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉
残余热应力对淬火裂纹的影响
存在于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素(包括冶金缺陷在内)对淬火裂纹的产生都有促进作用但只有在拉应力场内(尤其是在最大拉应力下)才会表现出来若在压应力场内并无促裂作用
淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素为了达到淬火的目的通常必须加速零件在高温段内的冷却速度并使之超过钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织
就残余而论这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的其效果将随高温冷却速度的加快而增大而且在能淬透的情况下截面尺寸越大的工件虽然实际冷却速度更缓开裂的危险性却反而愈大这一切都是由于这类钢的热应力随尺寸的增大实际冷却速度减慢热应力减小组织应力随尺寸的增大而增加最后形成以组织应力为主的拉应力作用在工件表面的作用特点造成的并与冷却愈慢应力愈小的传统观念大相径庭对这类钢件而言在正常条件下淬火的高淬透性钢件中只能形成纵裂
避免淬裂的可有原则是设法尽量减小截面内外马氏体转变的不等时性仅仅实行马氏体转变区内的缓冷却不足以预防纵裂的形成一般情况下只能产生在非淬透性件中的弧裂虽以整体快速冷却为必要的形成条件可是它的真正形成原因却不在快速冷却(包括马氏体转变区内)本身而是件局部位置(由几何结构决定)在高温临界温度区内的冷却速度显著减缓因而没有淬硬所致产生在大型非淬透性件中的横断和纵劈是由以热应力为主要成份的残余拉应力作用在淬火件中心而在淬火件末淬硬的截面中心处首先形成裂纹并由内往外扩展而造成的
为了避免这类裂纹产生往往使用水--油双液淬火工艺在此工艺中实施高温段内的快速冷却目的仅仅在于确保外层金属得到马氏体组织而从内应力的角度来看这时快冷有害无益其次冷却后期缓冷的目的主要不是为了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值而在于尽量减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度从而达到减小应力值和最终抑制淬裂的目的
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unconfined compressive strength是什么意思
中文翻译无侧限抗压强度无围抗压强度:&&&&adj. 1.无拘束的；自由的；无限制的。 2.(头发等 ...:&&&&抗压强度。
例句与用法1.Standard test method for unconfined compressive strength of cohesive soil粘性土无侧限抗压强度的标准试验方法2.Standard test method for unconfined compressive strength index of chemical - grouted soils化学灌浆土壤无侧限抗压强度指数的标准试验方法3.Standard test method for unconfined compressive strength of compacted soil - lime mixtures压实的土壤石灰混合物的无侧限抗压强度的标准试验方法4.The unconfined compressive strength , shearing strength and permeabi lity of stabilized soils were tested in laboratory , the strength of contaminated composite soils sampled with different ph and soaped in corresponding ph were compared . the results from experiments indicate that there exists a certain relationship between the soft soil properties and the unconfined compressive of grouted soil . with the increase of water content , porosity ratio , degree of porosity , plasticity limit , liquid limit and liquid index , the compressive strength of cement - sodium silicate - stabilized soil decreases , while increases as the bulk weight and compressibility modulus通过对水泥?水玻璃加固土的无侧限抗压强度试验，以及用不同酸碱性水制成与养护的固结土所进行强度对比试验，得出软土的物理力学性质指标与加固土的抗压强度之间存在一定的相关关系，即随着含水量、孔隙比、孔隙度、液塑限及液性指数的增加，水泥?水玻璃加固土的抗压强度相应地降低；而随着原状土的容重、压缩模量的增加，水泥土的抗压强度也随之增加。 5.In this dissertation , the engineering properties of the nano - al2o3 and nano - tio2 reinforced cement - stabilized soil are respectively studied through the laboratory experiments . based on testing data , the unconfined compressive strength ( ucs ) of nanometerial - al2o3 reinforced cement - stabilized soil ( narcss ) is firstly analyzed in different nanomaterial mixing ratio , cement mixing ratio , curing - period , water content , w / c ratio , etc . , and then the stress - strain relationship of narcss is given . the variation of the ucs of nanometerial - tio2 reinforced cement - stabilized soil ( ntrcss ) is also given in different nanometerial mixing ratio and curing period根据试验结果，首先分析了纳米材料al _ 2o _ 3掺入比、龄期、土样含水量、水灰比等对掺纳米材料al _ 2o _ 3水泥土强度的影响，并给出其应力应变关系(本构关系)和一定条件下的最佳配比；其次，分析了纳米材料tio _ 2掺入比、龄期等对掺纳米材料tio _ 2水泥土强度的影响；最后，通过比较前人的研究成果，对分别掺入纳米材料al _ 2o _ 3 、纳米材料tio _ 2及纳米材料sio _ ( 2 - x )的水泥土强度进行了对比分析。 6.This paper presents the experimental results on unconfined compressive strength ( ucs ) and limit of water and plastic ( wl , wp ) of the clays stabilized with industrial wastes such as fly - ash and slag . four kinds of the compound clays are produced with different proportions of fly ash , clay , and slag , and then the compound clays are reinforced by adding cement and lime respectively本研究采集武汉地区具有一定代表意义的素土和粉煤灰、炉渣,分别对素土、素土+炉渣复合土、素土+粉煤灰复合土、素土+炉渣+粉煤灰复合土进行了加固处理,所用的胶凝材料是较为基础的水泥与生石灰。 7.The physical and mechanical properties of the raw materials and the recycled mixture are studied respectively in this paper by means of indoor experiments . the primary mechanical indexes of the recycled mixture are tested , including the unconfined compressive strength , the resilient modulus and the cleavage strength . the changing laws of these indexes are related to the cement content , the ratio of old asphalt mixture to lime soil and the aged - period初步对再生混合料的无侧限抗压强度、抗压回弹模量和劈裂强度等主要力学指标进行了分析评定，总结了其强度性能与刚度性能随水泥剂量、旧路面与灰土比例和养生龄期的变化规律，并建立了各指标之间的相互联系；此外对再生混合料的水稳定性、抗冻性、干缩特性、温缩特性和疲劳特性也进行了试验分析；在上述研究的基础上还探讨了原材料性质对再生混合料性能的影响。
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收藏 查看&组织应力本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！ 组织应力又称相变应力在连铸阶段钢从液态冷却到室温的过程中会发生一系列的组织转变又称相变如钢从L→δ→γ→P转变时体积会产生收缩或膨胀特别是由于连铸坯横断面上存在较大的温度差使得组织转变不可能同时进行和完成这就会在连铸坯内外部产生不均匀的变形从而产生拉伸或压缩应力这就是组织应力
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现代物理基础丛书：内应力衍射分析
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　　内应力是指产生应力的各种因素不存在时，材料内部依然存在并且自身保持平衡的弹性应力。一般它分为第1类、第Ⅱ类和第Ⅲ类应力。《现代物理基础丛书：内应力衍射分析》是基于第1类和第Ⅱ类应力分别引起射线衍射线的位移和宽化效应而进行的内应力衍射测定、分析及应用的专业书籍。《现代物理基础丛书：内应力衍射分析》分14章。为了避免深奥的弹性力学理论，本书第1章直接进入内应力定义、分类、衍射效应，按应力分布的三轴、两轴和单轴应力状态的特征及其主应力状态，通过材料的弹性常数（或参数）杨氏模量、泊松比、刚度和柔度，把应力和应变（应变和应力）联系起来。第2章是晶体学、射线源（包括普通X射线源、同步辐射和中子源）和衍射原理简介。下面分别介绍宏观应力测定一般原理和方法、实验测定设备、各向同性试样的应力分析技术、各向异性试样应力分析技术和应力测定的实验技巧和误差，共5章。第8章为微观应力和相关衍射宽化效应的线形分析。第9章为形变金属材料中的位错和微结构的线形分析。作为应用把机械加工和表面处理引起的残余应力分析、焊接应力分析分别列入第10章和第11章。喷丸引起的宏观残余应力和喷丸材料的晶块细化、微观应变和位错分别列入第12章和第13章。最后一章专门介绍三种典型的绿色电池（镍一氢电池、石墨／LiCoO2和石墨／LiFePO4电池）在充放电过程中，由于氢离子和锂离子在正负极活性材料中脱一嵌引起材料内应力（包括第1类应力和第Ⅱ类应力）和精细结构变化的分析研究，阐明了这i种电池在充放电过程中导电的物理机制。　　《现代物理基础丛书：内应力衍射分析》不仅可供材料、机械、道桥、高铁、城市轨交、航空航天和航海等相关工程技术人员阅读和工作参考，还可供高等院校和研究院所与材料科学、材料物理、物理测试（特别是从事衍射分析）相关专业的教师、科研人员及研究生教学参考和工作参考。
　　姜传海，男，1963年9月生，汉族，教授，博士生导师。　　1983年7月毕业于兰州大学物理系，1983年8月～1995年8月在哈尔滨汽轮机厂材料研究所工作，1995年9月～2000年2月在哈尔滨工业大学材料科学与工程学院攻读博士学位，2001年3月～2003年11月在上海交通大学材料科学与工程学院从事博士后工作。2001年12月至今，在上海交通大学材料科学与工程学院从事材料表征、教学和实验技术开发研究。2007年在法国国立高等工程技术学院（ENSAM）做高级访问学者。　　现担任中国机械工程学会材料分会理事及残余应力专业委员会副主任兼秘书长、中国机械工程学会失效分析分会理事及喷丸技术专业委员会常务副主任、中国机械工程学会理化检验分会理事、中国晶体学会理事及粉末衍射专业委员、中国物理学会X射线衍射专业委员、上海市物理学会X射线与同步辐射专业委员会主任等。　　开设有材料组织结构表征、X射线衍射原理和技术、材料近代物理测试方法、不完整晶体结构及其分析方法、同步辐射技术及其应用课程。　　共主持国家级、省部级及大中型企业科研项目50余项，发表论文200余篇，被SCI及EI检索150余篇。　　著作有《材料的射线衍射和散射分析》《X射线衍射技术及其应用》《材料组织结构表征》和《中子衍射技术及其应用》。
前言第1章 内应力概述第2章 晶体学基础、射线源和衍射原理第3章 宏观内应力衍射测定的一般原理和方法第4章 宏观应力衍射测定的设备和装置第5章 宏观弹性各向同性材料应力状态分析技术第6章 宏观弹性各向异性试样应力状态分析技术第7章 应变衍射测量实验技术和误差第8章 微观应力和相关衍射宽化效应的线形分析第9章 形变金属材料中的位错和微结构宽化的线形分析第10章 机械加工和表面处理残余应力分析第11章 焊接残余应力测定和对策第12章 材料和部件的表层喷丸残余应力第13章 表面喷丸材料的微结构第14章 绿色二次电池脱嵌应力分析和导电机制附录1 应力相关单位制及其转换附录2 常用材料的杨氏模量、泊松比v、Shkl2和Skkl1附录3 FCC晶体的位错比对因子附录4 BCC晶体的位错比对因子
内应力及其由来　　1．1．1
内应力的定义　　内应力是指产生应力的各种因素不存在时（如外力去除、温度已均匀、相变结束等），由于不均匀的塑性变形（包括由温度及相变等引起的不均匀体积变化），材料内部依然存在并且自身保持平衡的弹性应力，又称为残余应力。内应力的存在，对材料的疲劳强度及尺寸稳定性等均造成不利的影响。另外，出于改善材料性能的目的（如提高疲劳强度），在材料表面还要人为引入压应力（如表面喷丸）。总之，内应力是一个广泛而重要的问题。　　当多晶材料中存在内应力时，必然还存在内应变与之对应，造成材料局部区域的变形，并导致其内部结构（原子间相对位置）发生变化，从而在X射线衍射谱线上有所反映，通过分析这些衍射信息，就可以实现内应力的测量．目前虽然有多种应力的方法，但X射线应力测量方法最为典型。这种方法理论基础比较严谨，实验技术曰渐完善，测量结果十分可靠，并且又是一种无损测量方法，因而在国内外都得到普遍的应用。1．1．2
内应力的起源　　关于“残余应力的产生”，在日本米谷茂著的《残余应力的产生和对策》第3章有较详细介绍，并将其来源分为八种。　　1．淬火残余应力　　由于在淬火过程中材料的表面层和内部的温度差，产生热应力与相变时体积变化的影响叠加的结果。一些材料在淬火时不一定产生相变，纯粹是由于急冷时，表面层和内部的冷却状态不同而有温度差，产生残余应力。因此，淬火温度越高，冷却速度越快，使表面和心部达到最大温差状态的温差越大，塑性变形也越大。　　有些材料在淬火过程中伴随结构相变，即使单相材料没发生结构相变，但由于大的温度差，材料的（金相）组织不均匀，体积变化不均匀也会产生残余应力。　　在冷却过程中热应力加上相变应力，使残余应力分布变得更加多种多样。　　2．表面硬化热处理残余应力　　为了提高材料的机械性能，可将零（部）件表面进行硬化处理。常用的有冷作加工或热处理等各种手段。热处理方法有火焰淬火、高频淬火、渗碳淬火及氮化处理等，可根据部件的使用情况和使用目的，采用适宜的处理方法。　　进行表面硬化处理时，材料的表面和表层下将产生很大的残余压应力。这种残余压应力和表面硬化层共同起着提高材料疲劳强度的作用。　　火焰淬火和高频淬火就是用火焰或高频快速把材料表面部分加热，随后急速冷却使材料表面硬化。在急冷前的表面加热过程，大的热梯度使材料内产生热应力；在急速冷却时，如果材料内部不发生相变，只有热应力，最后结果是表面呈拉应力，内层呈压应力；如果在急冷过程材料发生相变，应力状态就变得更加复杂。火焰淬火应力状态还受部件的直径和硬化深度的影响；高频淬火受淬硬深度、淬火前的组织、材料种类的影响。　　渗碳淬火钢的残余应力的产生过程比较复杂。渗碳钢在淬火的急速冷却过程中，试样内首先发生相变的部分一般是试样靠近基体的部分，随着冷却的进行，相变向试样的心部和外表面扩展，这显然与火焰淬火、高频淬火不同。B碳钢的残余应力受到渗碳深度，特别是受到由表面到内部的渗碳梯度、试样尺度及冷却方式的影响，也受到材料成分的影响。　　氮化残余应力产生过程比较简单，由氮化层的膨胀系数大于基体所致。氮化后外表面层呈现很大的压应力。　　3．热处理变形残余应力　　部件在热处理后的保温和冷却过程，因温度梯度产生热应力，由这种热应力而产生的塑性形变就成为初始残余形变的初始原因。如果伴随着相变，体积变化和由此引起的相变也产生残余应力．又由于热应力和相变应力产生形变，会进而影响部件的尺度稳定性。这是工程部件极为重要的问题。　　热处理形变残余应力大小和分布明显受热处理的温度、冷却方式、部件的形状及尺度的影响。　　……
　　内应力是指产生应力的各种因素不存在时（如外力去除、温度已均匀、相变结束等）’由于不均匀的塑性变形（包括由温度及相变等引起的不均匀体积变化），在材料内部依然存在，并且自身保持平衡的弹性应力。它一般分为三类，即第1类、第Ⅱ类和第1¨类应力。　　材料中第l类内应力的作用与平衡范围为宏观尺寸，此范围包含了无数个小品粒。材料中第类内应力的作用与平衡范围为晶粒尺寸数量级。材料中第Ⅲ类内应力的作用与平衡范围为晶胞尺寸数量级，是原子之间的相互作用应力，如晶体缺陷空位、间隙原子或位错等周围的应力场。　　英美文献中把第1类应力称为“宏观应力”，第1I类和第1II类应力称为“微观应力”o而我国的科学技术工作者比较习惯于把第1类应力称为“残余应力”，把第儿类应力称为“微观应力”，而把第Ⅲ类应力称为品格（点阵）畸变应力或超微观应力。　　本书基本采用英美的分类，同时基于本书主要研究讨论第1类和第类应力的衍射分析，为了避免概念混淆，采用“内应力’’的名称，其中包括宏观应力和微观应力。在讨论第1类（宏观）应力时，又常与残余应力混用。　　测定应力的方法有多种，如应力释放法、磁性方法、超声波方法和应力衍射测定法等，但以衍射法最为直接，衍射法具有其他方法不可比拟的优点。　　在一般衍射专业书籍中都有一章介绍应力的衍射法测定内容，在此列出已有的9本专著及文集。　　（1）张定铨，何家文．材料中残余应力的X射线衍射分析和作用．西安：西安交通大学出版社，1999．　　（2）安正植，王文宇．X射线应力测定方法．长春：吉林大学出版社，1990．　　（3）袁发荣，伍尚礼．残余应力的测试与计算．长沙：湖南大学出版社，1987．　　（4）〔日】米谷茂．残余应力的发生和对策．朱荆璞，邵会孟，译．北京：机械工业出版社，1983．　　（5）
Hutchings MT，Withiers P J，
Holden T M，et a1．
IntroduCtion theCharacterization of Residual Strcss by Neutron Diffraction。New Yrk：CRC PreSs．2005．　　（6）Hutchings MKrawitz A D．Measurement of residual StresS in materialSusing neutron diffraction．Proccedings of Technical Meeting．Viena，2003．　　（7）Hauk V．structural and esiiual Stress Analysis by〕Non―clestruct，iVe Meth―ods．Amsterdam：Elsevicr．1997．　　（8）Noyan I Cohen J B．
Residual Stress Measur．ement by I）iffl’act：ion andInterpretation．
Bel．1in：
Springer．，1987．　　（9）日本材料学会志．X线应力测定法．东京：株式会社养贤堂，1966．　　此外，还有许多应力测定标准：　　（1）1971年美国汽车工程师学会发布第一个行业标准SAE、1784a“：ResidentialStress Measm．ement，by X―ray DiEract，in”．　　（2）1973年日本材料学会颁布第一个国家标准JSMS―SD―lo一73‘‘Standard Mcth。dfor X―ray Stress Meastlrement”．　　（3）欧盟标准委员会（C：EN）于日批准了新的X射线衍射残余应力测试标准EN 1“Non―destruct．iVc T’est，ing―test．Meth。d for ResidualStress Analysis by X―ray工）iffraction‘’．　　（4）美国试验材料学会（ASTM）于2010年7月发布了最新的美国标准版本ASTM．E915―10“Standard：st．Met．：hod fOr’Verifying the Alignment，0f X―ray I）iffr．ac―tion Instrument，ation fOr Residual Stress Measurement．　　（5）中华人民共和国标准GB7704
87“X射线应力测定方法”．　　作者阅读了上述的9本书，并对它们的内容、材料的组织、书的结构等进行了对比分析，感到每本书都各有特点、各有所长，但也都有些美中不足。由于第一作者长期从事应力X射线衍射测量和应用方面的教学和科学研究工作，培养了许多硕士、博士研究生，积累了许多资料，我们想通过合作以较新的组织结构和全新手法编著一本这方面的书，并定名为《内应力衍射分析》。除书面的署名作者外，参与编著的还有吴雪艳博士和詹科博士。　　本书共分为14章，内容介绍如下。　　第l章作为绪论（内应力概述），其中包括：内应力的定义及其由来、内应力状态分类、内应力的种类及衍射效应、内应力对材料和部件性能的影响、测定应力的各种方法、用衍射法测定应力的发展简史和内应力的去除与调整。重点是：为了避免深奥的弹性力学理论，直接进入按应力分布的三轴、两轴和单轴应力状态的特征及其主应力状态介绍，通过材料的弹性常数（或参数）一一杨氏模量、泊松比、刚度和柔度，把应力和应变（应变和应力）联系起来。　　第2章是晶体学、射线源（包括普通X射线源、同步辐射源和中子源）和衍射原理简介。　　第3章~第7章以循序渐进的手法分别介绍宏观应力测定的一般原理和方法、实验测定设备、各向同性试样的应力分析技术、各向异性试样应力分析技术和应力测定的实验技术技巧和误差。　　……
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