一種用於拉伸應力定值校準的c形環方法
2024-01-20 18:43:15 2
一種用於拉伸應力定值校準的c形環方法
【專利摘要】本發明提出一種用於拉伸應力定值校準的C形環方法，該方法適用於殘餘應力超聲波無損檢測系統的現場校準。根據C形環的彈性變形規律，給出校準區域產生的拉伸應力表達式。將拉伸應力值以刻度形式標註在拉力螺杆上，每到一個刻度時，進行超聲波應力檢測，將每次檢測的數值與該處刻度標出的應力值對比，保證了殘餘應力檢測結果的可靠性。
【專利說明】一種用於拉伸應力定值校準的C形環方法
一、【技術領域】
[0001]本發明提出一種用於拉伸應力定值校準的C形環方法，該方法適用於殘餘應力超聲波無損檢測系統的現場校準。
二、【背景技術】
[0002]殘餘應力的無損檢測一直受到廣泛的關注，超聲波法是主要檢測方法之一，其主要是利用超聲波在被檢測材料中聲速的變化來反應應力狀態。超聲波法的理論已經較為成熟，但是根據聲彈性原理，超聲波法檢測的是相對殘餘應力值，要想實現對絕對殘餘應力值的檢測，需要採取一定方法對檢測結果以及檢測系統予以校準。
[0003]文獻檢索發現，專利:(姜傳海，等.X射線應力測量標定試樣的製備方法[P].專利號:CN200510023292.1, 2005)公開了一種利用調質、噴丸、腐蝕等一系列工藝來製備應力標定試樣的方法。但該方法較為複雜，且是針對X射線法。國內外目前還沒有文獻針對超聲波殘餘應力檢測的校準進行研究。
[0004]通過旋緊螺母，調節C形環的外徑，可以在校準區域產生不同大小的應力值，用於超聲波應力檢測儀的現場校準操作。該試樣製備簡單，操作簡便，可從刻度標尺上直接讀出應力值，不需要藉助應變儀等輔助裝置，可以最大程度地保證殘餘應力檢測結果的可靠性。
三、
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供了一種用於拉伸應力定值校準的C形環方法。該方法無需藉助應變儀等複雜輔助裝置，僅通過調節螺母使得C形環產生變形，利用其在校準區域產生的拉應力來校準超聲波殘餘應力檢測，為殘餘應力的準確檢測提供了一種新的方法。
[0006]本發明的目的是這樣實現的，根據C形環的彈性變形規律，給出校準區域產生的拉應力與材料的強度、外徑變化量等的關係表達式。將計算得出的應力值通過刻度標註在加力螺杆上，當螺母旋緊到刻度線上時，即可方便讀出拉應力的大小。C形環垂直於螺杆方向的一端有一個切口，通過理論推導，給出切口弧度值的計算方法。
四、【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1C形環平面示意圖
[0008]圖2應力修正係數圖
[0009]圖3C形環校準原理圖
五、【具體實施方式】
[0010]下面對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明:
[0011]如圖1所示，當扭緊拉力螺栓時，C形環校準區域受到拉應力作用。按以下公式可以計算得到C形環校準區域所施加拉應力大小:
【權利要求】
1.一種用於拉伸應力定值校準的C形環方法，其特徵在於:旋動C形環的應力調節螺母，可得到不同大小的拉應力值，將拉應力值以刻度形式標註在拉力螺杆上，每到一個刻度時，進行超聲波應力檢測，將每次檢測的數值與該處刻度標出的應力值對比，保證殘餘應力檢測結果的可靠性。
2.根據權利要求1所述C形環，其開口角度可以控制最大拉應力值，以防止損壞C形環裝置。開口角度可根據C形環材料的屈服強度和受拉狀態下的彈性變形計算得出。
3.根據權利要求1所述的得到不同大小的拉應力值，其數值是通過分析C形環的彈性變形計算得出，計算得出的理論值會與實際應力有一定的誤差，可以通過選定應力修正係數來調節。
4.根據權利要求2所述的應力修正係數，對於不同外徑與厚度比值(D1/δ)的C形環裝置，其應力修正係數也不同，應力修正係數一般選取在0.94?0.98之間。
5.根據權利要求1所述的超聲波應力檢測，需要將超聲波傳感器固定在C形環校準區域，且傳感器的聲楔塊與校準區域表面接觸良好。
6.根據權利要求1所述的殘餘應力檢測結果的可靠性，將每次檢測的數值與該處刻度標出的應力值對比，若應力偏差土 lOMPa，則需要重新對零應力進行標定，並且通過拉伸試驗確定被檢測材料的應力常數。
【文檔編號】G01L25/00GK103528753SQ201310516214
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】徐春廣, 宋文濤, 白曉光, 潘勤學, 劉海洋, 李驍, 靳鑫 申請人:北京理工大學