显微应变测试_应变分析

三维显微应变测量系统由显微系统与数字图像相关（DIC）系统两部分组成，旨在为试验提供测量范围内的三维（3D）全场形貌、位移及应变等数据信息。

在硬件配置方面，显微系统配备双体式目镜（型号M125C，500万像素，75fps）以及冷热温度控制器（温度范围：-190℃至600℃）。DIC系统配备工业相机（1200万像素，30fps）、工业镜头（50 mm，配套20 W蓝光光源）、700 DX三脚架及65 Q云台。此外，系统包含一套编码型陶瓷标定板，具体规格涵盖400 mm * 300 mm、128 * 96 mm及64 * 48 mm三种尺寸。

**1. 钻孔应变法**

*   **执行标准：** GB/T 31310-2014《金属材料 残余应力测定 钻孔应变法》

*   **测试原理：** 利用高精度应变采集装置，监测待测区域在钻孔前后的应变变化量，并结合材料标定所得的常数，计算出该区域的残余应力值。

*   **测试流程：** 材料标定-表面打磨-粘贴应变片及端子- 连接测量装置 - 对中- 钻孔- 数据测量 - 应力计算。

**2. 压痕应变法**

*   **执行标准：** GB/T 24179-2009《金属材料 残余应力测定 压痕应变法》

*   **测试原理：** 通过球形压头在材料表面产生压痕，利用压痕诱导产生的应变增量来求解材料内部的残余应力。

*   **测试流程：** 材料标定-表面打磨 - 粘贴应变片及端子 - 连接测量装置 -对中 -打击压痕 - 读数分析。

**3. X射线衍射法**

*   **执行标准：** GB/T 7704-2017《无损检测 X射线应力测定方法》

*   **测试原理：** 对于多晶体材料，宏观应力被视为相应区域内晶格应变的统计结果。该方法基于X射线衍射原理，通过测定晶格应变来计算材料的残余应力。

*   **测试流程：** 设备组合与调试 $\rightarrow$ 检测面预处理 $\rightarrow$ 对焦 $\rightarrow$ 射线检测 $\rightarrow$ 数据保存与记录。

**4. 超声波法（超声临界折射纵波法）**

*   **执行标准：** GB/T 32073-2015《无损检测 残余应力超声临界折射纵波检测方法》

*   **测试原理：** 利用发射换能器激发的超声临界折射纵波在不同应力场中传播速度的差异，通过测量接收端的时间差来计算残余应力。

*   **测试流程：** 材料标定- 表面打磨 - 测量设备组装与连接-涂抹耦合剂- 信号测量 - 读数分析。

**5. 全释放应变法**

*   **执行标准：** GB/T 31218-2014《金属材料 残余应力测定 全释放应变法》

*   **测试原理：** 在试件上粘贴应变片后进行切割，通过采集切割过程中释放的应变量，并结合胡克定律（Hooke's Law）计算出材料的残余应力。

*   **测试流程：** 粘贴应变片- 切割试样 - 应变测量- 应力计算。