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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106370334A(43)申请公布日2017.02.01(21)申请号201610875182.6(22)申请日2016.09.30(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人张林杰白清林殷咸青宁杰杨健楠裴俊宇刘江哲张建勋(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.G01L5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法(57)摘要本发明公开了一种基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,包括以下步骤:1)利用铣刀根据预设测量深度在待测工件的端面上铣出凹孔;2)清理凹孔的底面上制作凹孔过程中产生的残渣,再将喷管伸入到凹孔内,并给凹孔的底部均匀喷涂亚光白漆;3)制作印章,其中,印章的端面上刻制有若干标记点,再将该印章伸入到凹孔内,并在凹孔的底面印制标记点;4)获取凹孔底面标记点的初始状态信息;5)以盲孔法在凹孔底面的中心位置钻出盲孔;6)清理钻出盲孔时产生的残渣,然后获取当前凹孔底面标记点的最终状态信息;7)计算凹孔底面圆心位置的残余应力状态,该方法能够实现工件大深度处内部残余应力的测量,并且测量精度较高,不会破坏工件。CN106370334ACN106370334A权利要求书1/1页1.一种基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,包括以下步骤:1)利用铣刀(2)根据预设测量深度在待测工件(1)的端面上铣出凹孔(3);2)清理凹孔(3)的底面上制作凹孔(3)过程中产生的残渣,再将喷管(4)伸入到凹孔(3)内,并给凹孔(3)的底部均匀喷涂亚光白漆;3)制作印章(6),其中,印章(6)的端面上刻制有若干标记点(7),再将该印章(6)伸入到凹孔(3)内,并在凹孔(3)的底面印制标记点(7);4)获取凹孔(3)底面标记点(7)的初始状态信息;5)以盲孔法在凹孔(3)底面的中心位置钻出盲孔(10);6)清理钻出盲孔(10)时产生的残渣,然后获取当前凹孔(3)底面标记点(7)的最终状态信息;7)根据凹孔(3)底面标记点(7)的初始状态信息及最终状态信息解算盲孔(10)圆点处在0°方向上的释放应变、在45°方向上的释放应变以及在90°方向上的释放应变,然后根据盲孔(10)圆点处在0°方向上的释放应变、在45°方向上的释放应变以及在90°方向上的释放应变计算凹孔(3)底面圆心位置的残余应力状态。2.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,通过压缩空气吹扫清理制作凹孔(3)过程中产生的残渣;通过压缩空气吹扫清理钻出盲孔(10)时产生的残渣。3.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,印章(6)的端面上刻制有若干随机分布的标记点(7)。4.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,通过内窥相机(8)获取凹孔(3)底面标记点(7)的初始状态信息;通过内窥相机(8)获取当前凹孔(3)底面标记点(7)的最终状态信息。5.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,步骤5)中通过麻花钻(9)在凹孔(3)底面中心位置以盲孔法钻出盲孔(10)。6.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,步骤7)中采用数字图像处理技术根据凹孔(3)底面标记点(7)的初始状态信息及最终状态信息解算盲孔(10)圆点处在0°方向上的释放应变、在45°方向上的释放应变以及在90°方向上的释放应变。7.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,将盲孔(10)圆点处在0°方向上的释放应变、在45°方向上的释放应变以及在90°方向上的释放应变代入盲孔法的残余应力计算公式中,计算得到预设测量深度的凹孔(3)底面圆心位置的残余应力状态。8.根据权利要求5所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,凹孔(3)的直径为12-20mm;麻花钻(9)的直径为1.5mm;盲孔(10)深度为2mm。9.根据权利要求1所述的基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法,其特征在于,印章(6)端面上的标记点(7)为L形结构,且标记点(7)的分布密度大于等于50个/cm2。2CN106370334A说明书1/4页一种基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法技术领域[0001]本发明属于残余应力测试技术领域,涉及一种基于阶梯孔法的内部残余应力测量方法。背景技术[0002]残余应力是指工件在加工制造过程中,将产生应力的各种外在因素去除后,工件内部依然残留的为保持平衡而存在的应力。残余应力的存在会显著影响工件的各种力学性能,并对工件的