環芯法測定殘余應力適用范圍的拓展

陳忠安，孫國超，趙玉津，金學松

(1.江蘇大學土木工程與力學學院，鎮江 212013；2.美國南卡羅萊娜大學機械工程系，哥倫比亞 SC29208;

3.天津大學材料科學與工程學院，天津 300072；4.西南交通大學，牽引動力國家重點實驗室，成都 610031)

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環芯法測定殘余應力適用范圍的拓展

陳忠安1，孫國超1，趙玉津2，3，金學松4

(1.江蘇大學土木工程與力學學院，鎮江 212013；2.美國南卡羅萊娜大學機械工程系，哥倫比亞 SC29208;

3.天津大學材料科學與工程學院，天津 300072；4.西南交通大學，牽引動力國家重點實驗室，成都 610031)

摘要：傳統的采用環芯法測定殘余應力公式中的應變釋放系數公式是通過數值標定或試驗標定得到的，而且現有標準中釋放系數的確定只是針對特定泊松比的材料。為了拓展環芯法測定殘余應力的適用范圍，采用理論分析及有限元模擬的方法評估了不同材料的泊松比對釋放系數的影響，建立了標定應變釋放系數的有限元模型及其釋放系數與泊松比、槽深的函數關系。結果表明：泊松比偏離0.3較大時，傳統環芯殘余應力測定方法會有明顯的誤差，而此誤差本質上是系統誤差；得到了考慮泊松比的殘余應力修正公式，并用試驗驗證了該公式的正確性；修正公式不受泊松比的限制。

關鍵詞：環芯法；殘余應力；釋放系數；泊松比；有限元模擬

0引言

鍛造、焊接和熱處理等工藝會在工件中產生殘余應力，較大的殘余應力常常會嚴重影響工件的承載能力和使用性能，因此對工件中殘余應力的測定具有非常重要的意義[1-2]。……