法兰轴承残余应力测试试验
时间：2024-09-19 阅读：24
法兰轴承的生产一般经过铸造、调质、机加工等多道工序，每道工序都有可能产生残余应力。为了保证产品的可靠性和安全性，需要对不同加工工序后的残余应力进行检测，用以验证工艺，改进工艺，确保产品的性能。
残余应力测试方法有很多种，由于法兰轴承工件外形各式各样，结构复杂，因此选择盲孔法测残余应力。以下为某型法兰轴承残余应力测试的过程：
试验仪器
试验仪器：采用南京聚航科技的JHMK多点残余应力测量系统，由JHYC静态应变仪和JHZK钻孔装置组成。多点测量，实时显示应力应变数值，实时录屏录像功能，自动实时生成应力应变释放曲线，测量曲线和视频回放功能，自动生成分布曲线和三维分布图，一键生成测量报告。
试验依据：《GBT 31310-2014 金属材料 残余应力测定 钻孔应变法》
测试方案
(1)测点位置选取
应变测试点的选取原则应遵循以下几点：1.理论计算的高应力区和实际发生开裂的部位；2进一步优化设计关注的部位。根据选取原则，不同批次的法兰轴承各选3个测点进行测试，在外圆呈120度分布，全部采用三轴应变花。
(2)应变片粘贴及连接：将各个测点位置进行打磨清洁，粘贴应变片及接线端子。
(3)线缆连接：完成贴片后，将应变片接入JHYC静态应变仪，查看数据。
(4)钻孔支架放置：确认数据稳定正常后，将支架放置于测点位置，对好中心后调节钻孔深度。
(5)开始测量：测量前调零，待数值稳定后开始记录，然后钻孔，钻完孔后等待残余应力释放完成，稳定后停止数据采集。
测试结果及分析
所有测点逐一测量完成后，利用软件的高级分析功能进行多点残余应力分析，然后一键导出报告。测量结果如下：
| 测点位置 | σmax(MPa) | σmin(MPa) | 角度θ(°) | σx(MPa) | σy(MPa) | σ-(MPa) |
| 1-A | -7.6 | -30.9 | -7.8 | -8.0 | -30.5 | 27.9 |
| 1-B | -31.3 | -48.9 | 6.6 | -31.5 | -48.7 | 42.9 |
| 1-C | -36.6 | -55.6 | -2.2 | -36.6 | -55.5 | 48.9 |
| 2-A | -41.5 | -59.5 | 6.3 | -41.7 | -59.3 | 52.8 |
| 2-B | -34.9 | -48.7 | 4.3 | -34.9 | -48.7 | 43.5 |
| 2-C | -44.6 | -64.6 | 12.1 | -45.5 | -63.7 | 57.3 |
| 5-A | -33.1 | -43.5 | 3.2 | -33.1 | -43.5 | 39.3 |
| 5-B | -32.6 | -45.2 | 4.7 | -32.7 | -45.1 | 40.4 |
| 5-C | -36.3 | -54.1 | 5.4 | -36.5 | -54.0 | 47.8 |
| 6-A | -43.0 | -63.0 | 2.0 | -43.0 | -63.0 | 55.8 |
| 6-B | -43.4 | -60.2 | 5.8 | -43.5 | -60.1 | 53.8 |
| 6-C | -43.2 | -69.7 | 10.5 | -44.1 | -68.8 | 60.9 |
从表中数据可以看出，所有测点的残余应力值都不大，但从分布来看，1#最差，6#是*好的。
结论
使用JHMK多点残余应力测量系统对法兰轴承工件进行残余应力测试，实验方法简单，操作方便，软件功能丰富，快速得出可靠结果，为法兰轴承加工工艺的改进提供了依据。