残余应力检测中释放系数的常规标定与计算

残余应力检测中，释放系数的常规标定与计算方法如下：

一般，释放系数 A、B 须在已知应力场中标定。可采用均匀单向应力场。

在标定试样上贴垂直应变花，令 0°应变计与试验机拉伸轴向平行。在拉力试验机上，对标定试样施加恒定的轴向应力 σ，然后打孔：A=E(ε 0° +ε 90° ) /(2σ),B= E(ε 0° -ε 90° ) /(2σ)，ε 0° 、ε 90° 分别为打孔所致 0°应变计和 90°应变计的应变释放。为确保盲孔处于应变花中心并与表面垂直、打孔只产生较小的孔边切削塑性，标定（和实际测试）时最好采用专用打孔设备。标定时要求：A、试样中不存在初始残余应力； B、试样足够长，施加在试样截面上的为均匀拉应力σ； C、 σ应稳定， 且σ≤σ s /3 ， σ s 为材料屈服极限， 以此限定标定载荷；D、孔中心距截面边缘应不小于 8 倍孔径，孔径应小于 1/4 试样厚度； E、同一试样钻多个孔标定时，相邻孔间距应大于 5 倍孔径； F、消除钻孔切削应力。

对于 φ1.5mm 的孔径，建议试样长 500mm、厚 10mm、宽 50mm；试样与试验机采用铰接，铰接孔足够光滑，确保铰接孔与盲孔中心均在试样中轴上。可用 4 个单轴应变片贴在打孔点所在截面的四个边缘点并与试样中轴平行，监测应变读数，微调整拉伸状态，保证试样截面受到均匀拉伸。具体步骤如下：

1）试样贴应变花，使 0°应变计与试验机拉伸轴向平行。

2）装入试验机，调整、使截面受力均匀。施加初载，各应变计调零，加载至单向应力 σ 对应的预定载荷，残余应力检测仪读数；重复多次求平均。得到钻孔前试样受 σ 下的应变值 ε ＇ 0° 、ε ＇ 90° 。

3）取下试样，在应变花中心垂直钻孔 φ1.0mm、深 2.0mm，再扩到 φ1.5mm、深 1.8mm。

4）把试样再装上试验机，重复过程 2）；得到钻孔后试样受 σ 下的应变值 ε ＂ 0° 、ε ＂ 90° 。

5）各应变计打孔应变释放值：ε 0° =ε ＂ 0° -ε ＇ 0° ；ε 90° =ε ＂ 90° -ε ＇ 90° ；代入前面公式计算 A、B。

如果测试时没有通过标定得到释放系数 A、B，也可根据应变花的花型、敏感栅尺寸、将要打孔的孔径、被测材料泊松比等参数，临时通过专业程序自动计算出较为接近实际标定值的 A、B。