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文檔簡介
1、天津大學2006屆本科生畢業(yè)設計(論文)16第四章實驗原理、方法及結(jié)果分析焊接殘余應力和變形的存在是影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件脆性斷裂強度、疲勞強度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等的重要因素。對于管道結(jié)構(gòu)而言,在內(nèi)表面存在的拉伸殘余應力是導致管道發(fā)生應力腐蝕開裂的主要原因之一。實際測量殘余應力的方法有很多種,概括起來為兩類,即具有一定損傷性的機械釋放測量方法和無損傷性的測量方法。本研究在現(xiàn)有條件下,選擇技術上比較成熟、國內(nèi)外廣泛應用的測試方法,即利用盲孔法測量了高頻
2、焊管道焊接接頭縱焊縫的殘余應力。小孔法的原理是在應力場中鉆小孔,應力的平衡受到破壞,則小孔周圍的應力將重新調(diào)整;測得孔附近的彈性應變增量,就可以用彈性力學原理來推算出小孔處的殘余應力。具體步驟如下:在離鉆孔中心一定距離處粘貼幾個應變片,應變片之間保持一定角度。然后鉆孔,測出個應變片的應變增加量讀數(shù)。本法在應力釋放中對工件的破壞性最小,可鉆φ13mm盲孔,孔深達(0.81.0)D時各應變片的讀數(shù)即趨于穩(wěn)定。小孔法結(jié)果的精確性取決于應變片粘
3、貼位置的準確性??讖皆叫《严鄬ξ恢玫臏蚀_性要求越高。在鉆孔時,為防止孔邊產(chǎn)生附加的塑性應變,可采用噴沙射流代替鉆削。本法也可用表面涂光彈性薄膜或脆性漆來測定應變,但后者往往是定性的4.1盲孔法測量殘余應力的基本原理、步驟及儀器設備[4]由于焊件內(nèi)部存在殘余應力場,在應力場內(nèi)任意處鉆一個一定直徑和深度的盲孔后,該處金屬連同其中的殘余應力即被釋放,使原有殘余應力場失去平衡。這時盲孔周圍將產(chǎn)生一定量的釋放應變,其大小與被釋放的應力是相當?shù)?。測
4、出這種釋放應變值,即可利用相應的計算公式,確定測點處的原始殘余應力大小。鉆孔前將0—45—90的應變花粘貼在孔的周圍如圖41所示。X方向為平行于焊縫方向,Y方向為垂直于焊縫方向。圖41應變片示意圖45σmin(σ2)σmax(σ1)yxε1ε2ε32Rφ天津大學2006屆本科生畢業(yè)設計(論文)18圖3實驗用高頻焊管及小型臺鉆圖4靜態(tài)電阻應變儀的應變數(shù)據(jù)都減去相同的修正值,得到最終的修正后的應變量。所使用鉆頭的直徑D為1.5mm。采用的殘
5、余應力計算式如下:(41)??????????????????????????????????????23122311212311maxεεε2εεKK11KK1εε2EK1συυ(42)??????????????????????????????????????23122311212311minεεε2εεKK11KK1εε2EK1συυ式中,,是與孔徑有關的經(jīng)驗表達式,32115.28.140.368.321dddK????。3.0
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