GB/T 31310-2014金屬材料殘余應(yīng)力測定鉆孔應(yīng)變法

ICS7704010

H22..

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T31310—2014

金屬材料殘余應(yīng)力測定鉆孔應(yīng)變法

Metallicmaterial—Determinationofresidualstress—

Holedrillingstrain-gaugemethod

2014-12-05發(fā)布2015-09-01實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/T31310—2014

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………1

符號和說明

4………………2

試驗概述

5…………………3

工件準(zhǔn)備

6…………………7

應(yīng)變花和測量儀器

7………………………8

試驗程序

8…………………9

殘余應(yīng)力計算

9……………12

試驗報告

10………………26

精度和偏差

11……………26

附錄規(guī)范性附錄低速鉆孔標(biāo)定試驗及計算公式

A()…………………29

附錄資料性附錄鉆孔法的不確定度分析

B()…………32

附錄資料性附錄射線衍射法和鉆孔法測量殘余應(yīng)力的結(jié)果比對

C()X……………35

參考文獻(xiàn)

……………………36

Ⅰ

GB/T31310—2014

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出

。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC183)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位武漢鋼鐵集團(tuán)公司中國科學(xué)院金屬研究所上海出入境檢驗檢疫局武漢理工

:()、、、

大學(xué)

。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人李榮鋒陳懷寧吳益文凃應(yīng)宏余立朱利洪邱保文劉冬薛歡楊小敏

:、、、、、、、、、、

汪選國侯海量

、。

Ⅲ

GB/T31310—2014

引言

殘余應(yīng)力幾乎存在于所有材料中在工件的制造過程或服役期間都有可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力尤其對

,。

那些在交變載荷或腐蝕環(huán)境中服役的工件而言如果在設(shè)計過程中沒有考慮或核算殘余應(yīng)力它將是導(dǎo)

,,

致材料失效的重要因素之一殘余應(yīng)力也可能是有益的例如噴丸所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力鉆孔應(yīng)變法下

。,。(

簡稱鉆孔法是一種測定殘余應(yīng)力的方法

)。

鉆孔法用于測定各向同性線彈性材料近表面的殘余應(yīng)力其步驟包括在被測物體表面貼上應(yīng)變

。:

花隨后在該應(yīng)變花上鉆孔再測量被測物體表面所釋放的應(yīng)變將所測得的應(yīng)變代入一系列公式便可

,,。

計算出已去除材料所在部位的殘余應(yīng)力

。

鉆孔法對被測工件所造成的破壞僅局限于一個較小的區(qū)域?qū)τ谳^厚的材料而言通常不會對其正

,,

常使用造成嚴(yán)重影響所以稱其為半無損測試相對而言其他大多數(shù)機(jī)械性殘余應(yīng)力測試方法都會

,“”。,

對被測工件造成嚴(yán)重破壞由于鉆孔法多少會對工件造成一定的破壞所以該方法僅針對在工件上鉆

。,

孔或鉆孔后經(jīng)焊補(bǔ)修磨并不嚴(yán)重影響其使用功能的情況下使用

()。

有兩種不同的方法可以測定殘余應(yīng)力

:

高速鉆殘余應(yīng)力測量方法即方法

a),A。

因高速鉆的加工應(yīng)變很小殘余應(yīng)力的測量可以完全依據(jù)柯西公式的有限元分析得到的應(yīng)力

,

標(biāo)定常數(shù)進(jìn)行計算

。

低速鉆殘余應(yīng)力測量方法即方法

b),B。

因低速鉆的加工應(yīng)變比較大不能忽略殘余應(yīng)力的測量要通過綜合性的標(biāo)定試驗得到的應(yīng)力

,,

標(biāo)定常數(shù)來計算

。

理論上如果各向同性等軸殘余應(yīng)力超過材料屈服強(qiáng)度的或任一方向上的切應(yīng)力超過屈

,()50%,

服強(qiáng)度的鉆孔周邊可能因應(yīng)力集中而發(fā)生局部屈服但實(shí)踐中有可靠的數(shù)據(jù)表明殘余應(yīng)力不

25%,。,

超過材料屈服強(qiáng)度的時本標(biāo)準(zhǔn)仍可采用此限制僅針對采用非試驗標(biāo)定的應(yīng)力標(biāo)定常數(shù)確定方

60%(

法如方法中的確定方法如果測量的殘余應(yīng)力高達(dá)材料屈服點(diǎn)如焊縫應(yīng)力此時需要一套特殊的

,A。,,

試驗標(biāo)定技術(shù)如方法中的標(biāo)定方法[2]

,B)。

Ⅳ

GB/T31310—2014

金屬材料殘余應(yīng)力測定鉆孔應(yīng)變法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用鉆孔法測定金屬材料各向同性線彈性材料近表面殘余應(yīng)力的試驗概述測量設(shè)

、

備測量步驟應(yīng)力計算常數(shù)的標(biāo)定測量誤差的修正等

、、、。

鉆孔法適用于測量金屬材料面內(nèi)應(yīng)力梯度較小的應(yīng)力狀態(tài)這種狀態(tài)下的殘余應(yīng)力可能沿深度方

,

向無變化近似為常數(shù)均勻應(yīng)力也可能沿深度方向有明顯變化非均勻應(yīng)力由于采用鉆孔方式僅

,(),()。

能測定材料近表面的平面殘余應(yīng)力因此鉆孔法僅能測定所鉆孔洞邊界內(nèi)局部殘余應(yīng)力的大小

,。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件

。,()。

電阻應(yīng)變儀

JJG623

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件

。

31

.

應(yīng)力標(biāo)定常數(shù)calibrationconstantforstresses

聯(lián)系殘余應(yīng)力和釋放應(yīng)變的比例系數(shù)在鉆孔應(yīng)變法中與電阻應(yīng)變計幾何尺寸粘貼位置孔的

。,、、

形狀和大小有關(guān)

。

32

.

釋放應(yīng)變