CB T 3395-2013 残余应力测试方法 钻孔应变释放法.pdf

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1、ICS 47. 020. 05 u 05 备案号：“010一2014中华人民共和国船舶行业标准CB/T 3395-2013 代替CB3395-1992 残余应力测试方法钻子L应变释放法Test method for determining residual stresses by the hole-drilling strain-gage method 2013 -12一31发布2014 - 07 -01实施豆m内四伪码；中华人民共和国工业和信息化部发布CB/T 3395-2013 目；欠T41i1Aiqdwbau呵，anyquqdA哇哼tnu-AqLnAqLqd 正修正的修形的变差心性偏偏塑

2、与孔边度钻孔精件算录录录文要器子算计附附附用明概仪u计力性性性引说法备与骤力应u料料料性及方准计步应布i资货贸围范号试件变孔布均时川川川言范规符测工应钻均非到LW知和前123456789m附附附I CB/T 3395-2013 目lj言本标准按照GB/T1. 1一2009给出的规则起草。本标准代替CB3395-1992残余应力测试方法钻孔应变释放法，与CB3395-1992相比，主要技术变化如下：一一修改了标准的适用范围，将应力分为均布应力和非均布应力进行测试，将工件分为薄工件和厚工件进行测试（见第1章，1992年版的第1章）：一一增加了符号（见第3章）：一一修改了应变计与仪器的内容（见第6章

3、，1992年版的第4章）：一一修改了钻孔步骤的内容（见第7章，1992年版的5.3) ; 一一修改了应力计算的内容（见第8、9章，1992年版的第7章）：一一修改了报告的内容（见第10章，1992年版的第8章：一一增加了精度和偏差见附录。本标准由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会（TC12/SC的归口。本标准由中国船舶重工集团公司第七二五研究所负责起草。本标准主要起草人侯世忠、张海峰、陈政龙、王明建、张金民、孙前进。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：一-CB3395-1992。II CB/T 3395一2013残余应力测试方法钻孔应变释放法1 范围本标准规定了在各向同性

4、线弹性材料近表面用钻孔应变释放法测定残余应力的符号、测试方法、工件准备、应变计与仪器、钻孔步骤、应力计算、报告等。本标准适用于平面应力梯度较小工件近表面的残余应力测定，能够给出钻孔边界范围内的局部残余应力的大小。应力可能为沿深度变化不大的“均布”应力或可能为沿深度变化较大的“非均布”应力。测试工件可能为厚度比钻孔直径小的“薄”工件或可能为厚度比钻孔直径大的“厚n工件。均布应力适用于薄工件和厚工件的测试，而非均布应力仅适用于厚工件的测试。注本方法测试时产生的破坏是局部的，且通常不会明显地影响工件继续使用，故称之为“半无损”的测试方法。本测试方法仅适用于线弹性材料，理论上，由于应力集中，如果各向同

5、性残余应力的数值等双轴超过屈服强度的50%或任一方向的剪应力超过屈服强度的25%时，可能会在钻孔边沿产生局部屈服。但实际中发现在残余应力不超过材料屈服强度的60%肘，此方法测试结果正确2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 13992 金属粘贴式电阻应变计3 符号及说明本标准适用的符号及说明见表1.表1符号及说明符号说明单位A 应变释放系数MP aia 各向同性应力标定常数Qjk 各向同性应力标定常数矩阵一B 应变辉肢系数MPa- b 剪应力标定常数一

6、bk剪应力标定常数矩阵0 测量圃直径，见表2mm I比钻孔直径mm E 杨氏模量GP a H 假设的过搜系数h 钻孔深度mm J 钻孔深度增量数一1 CB/T 3395-2013 表1（续符号说明单位k 同一钻孔深度增量的顺序数L 假设的过疲系数一/, 假设的过渡系数N 假设的过渡系数N, 假设的过波系数N, 假设的过渡系数p 均布等双向应力（等双轴MP a 几顺序数为k时的均布等双向应力值MP a p 均布等双向应变等双轴P 顺序数为k时约均布等双向应变值一Q 45均布剪应力MP a Q. 顺序数为k时的45。均布剪应力值MP a q 45均布剪应变Q 顺序数为k对的45均布剪应变值T xy

7、向均布剪应力MP a 1i, 顺序数为k时的xy向剪应力值MP a t xy向剪应变t. 顺序数为k时的xy向剪应变值T 上标时）矩阵的转置p P应力正则化系数 。应力正则化系数T T应力正则化系数 x轴应变计1)顺时针方向转到最大主应力的方向角。& 均布应力释放应变臼由钻削加工引起的塑性应变& 纯弹性释放应变cS1e x方向应变计中的弹性释成应变一&3e y方向应变计中的弹性释放应变SJ 钻孔深度增量数为J时的钻孔释放应变争由应力集中引起的塑性应变& 据定材料的屈服应变一6申实测应变中x方向的塑性应变分量；yp 实测应变中y方向的塑性应变分量 偏心时应变计的径向应变& 单向标定应变中x方向的

8、塑性应变分量G 单向标定应变中y方向的塑性应变分量v 泊松比。相对x轴的应变计角度值。2 CB/T 3395-2013 表1（续）符号说明单位Oc 标定试验时的外加应力MP a m皿最大主应力（通常为拉应力）MP a min 最小主应力通常为压应力MP a ox x l句均布正应力MP a （）k 顺序数为k时的x向正应力MP a 句，y向均布正应力MP a （）k 顺序数为k时的y向正应力MP a 各vxy向均布剪应力MP a (i;y)k 顺序数为k时的xy向剪应力MP a 4测试方法概要4. 1 工件4. 1. 1 在远离工件边沿及其它不规则位置处选取一个表面平整的区域，见图1，在此表面

9、上进行钻孔，假定x向和y向残余应力是均匀的。a）均布应力的非均布应力注z圈中绘制的残余应力均布于整个区域内，但实际上，残余应力均布于如此大的区域内是不可能的，表面钻孔释放应变仅与钻孔边界范围内的初始应力有关，远离钻孔边界的应力状态并不影响所测得的释放应变。因此，钻孔应变法是一种局部残余应力的测试方法。图1钻孔尺寸和残余应力4. 1. 2 图la）中显示残余应力在工件厚度方向上是均布的，各层平面应力用、句和岛，表示。均布应力适用于薄工件或厚工件的测试。4. 1. 3 图lb）中显示残余应力在工件厚度方向上是非均布的。本测试方法描述此残余应力为梯形结构，钻孔测试过程中的钻孔深度相当于深度增量。在顺

10、序数为k时，平面应力用（）k、（oy)k和（酌表示。非均布应力只适用于厚工件的测试。3 CB/T 3395-2013 4.2应变花在工件测试部位粘贴一个有3只（见图2）或3只以上应变计的应变花。4.3 钻孔a）应变花布置说明：GL一一丝栅长度：6萨二一丝栅宽度：R.一一中心到丝栅左端距离：中心到丝栅左端距离b）应变计详图图23应变计顺时针编码规则及应变花几何尺寸4.3. 1 在应变花的几何中心，按一组钻孔深度增量钻一个小孔。4.3.2 钻孔萄园内，材料的残余应力在钻孔过程中被部分释放，使用合适的电阻应变仪测定各指定钻孔深度增量的释放应变。4. 4 残余应力计算方法4. 4. 1 使用线弹性理论

11、公式，钻孔范围内的初始残余应力通过释放应变进行计算，释放应变仅与材料钻孔范围内的初始应力状态有关。4.4.2 图la）所示的均布残余应力与钻孔后得到的释放应变，按公式(1）计算。l+v -ax月1 -ox句，1-一一a一一b一一一cos20一b岛，sin20.(1) E 2 E 2 E 4.4.3 各钻孔深度单元应力释放应变的标定常数。和b为无量纲系数，为几乎独立于材科的常量。这些稍有差别的标定常数数值，适用于薄工件的通孔和厚工件的盲孔。标准应变花的标定常数，已使用有限元法计算出，见表4。4.4.4如图lb）所示，在1运k：三j时的钻孔深度增量中，材料中初始存在的非均布残余应力与钻孔深度增量数

12、为j时，所测得到的表面释煎应变，按公式（2）计算。旦二Jk（旦旦）k工b1k（生主）kcos20+_!_fb1k(rzy)ksin20 2 EJ;i 2 Ek:i 4.4.5 标定常数矩阵Qjk和bjk，表示在钻孔深度增量数为j时的释放应变与顺序数为k时的单元应力关系。图3是钻孔深度增量数为4时的钻孔横截面示意图。在此图中，钻孔深度增量数为3时的标定矩4 CB/T 3395-2013 阵包含钻孔深度增量数为2的单元应力。标准应变花的标定常数己使用有限元法计算出，见表6至表llo飞忖飞毒了飞三了飞之了飞二了固3飞飞之F1二f飞足F飞之了标定常数矩阵的物理说明飞点了4.4.6所测得的一系列钻孔深度

13、增量的释放应变，提供了充足的数据来计算某增量的应力、碍和衔，通过这些增量的应力，可求得主应力m、m和方向角/J0 4.4. 7 释放应变反映的是近表面残余应力值，内部应力的影响随着钻孔深度的加大而减弱。因此，钻孔应变法仅能测定近表面的残余应力，深层内部应力不能由此方法测定，详见7.3.4注。5 工件准备5. 1 对薄工件，在测试表面上钻一通孔。当使用A型或B型应变花时，工件厚度不应大于0.4且使用C型应变花时，工件厚度不应大于0.48D，见图4o3 a) A型应变花。c里应变花图4钻孔应变花5.2 对厚工件，在测试表面上钻一盲孔。当使用A型或B型应变花时，工件厚度不应小于1.2且使用C型应变花

14、时，工件厚度不应小于1.44D，见图4o5.3 粘贴应变计的样品表面应光滑，应使用化学腐蚀方法，避免使用机械磨削，且不应采用会明显改变测试表面应力状况的刮磨或研磨5.4粘贴应变计前的工件表面预处理，要符合粘贴应变计的胶粘剂说明书要求，且应进行彻底的清洗和脱脂。表面预处理应严格限制，不应采用会明显改变表面残余应力状况的方法，尤其对于近表面有较大应力梯度的工件。5 CB/T 3395-2013 6 应变计与仪器6. 1 应变花几何形状6. 1. 1 应变花包含3只或3对应变计，应变计的编码应道循顺时针CCW）编码规则。宜采用GB/T13992 对应变计进行校准。注：图2所示应变花的应变计编码规则与

15、普通用途或其它类型应变花的逆时针（CCW）编码规则不同。如果使用逆时针编码规则来编码应变计，本测试方法中描述的残余应力计算步骤仍然可用，区别在于应变计1和应变计3的位置进行了互换，应变角所定义的最大主应力血的方向应沿新定义的应变计l逆时针旋转。6. 1. 2 应变计应阵列于测量圆的圆周上，和应变花中心等距离。6. 1. 3 应变计分别对应于3个坐标方向，如图2所示，“1”为基准方向，“2”为与基准方向成45。或135。夹角的方向，“3”为基准方向的垂直方向。方向“2月在方向“1”和方向3”的角平分线上。6. 1.4 图2中应变计1的方向定义为测试方向的x轴，y轴为x轴逆时针旋转90。6. 1.

16、 5 应变花测量圆的中心应能清晰可辨。6.2标准应变花6. 2. 1 不同类型的应变花能满足不同范围内残余应力的测试需要。标准应变花的应用可使残余应力计算变得非常简便。图4给出了3种不同类型的应变花，表2列出了其对应尺寸。表2标准应变花尺寸单位为毫米应变花类型D CL Gff J己R, 尺寸D 0. 309.0 0. 309D 0.3455.0 0. 6545.D 0. 79 2.57 0. 79 0. 79 0.89 1. 68 A型1. 59 5. 13 1. 59 1. 59 1. 77 3.36 3. 18 10.26 3. 18 3. 18 3.54 6. 72 尺寸D 0. 309

17、.0 0.309.0 0.3455.0 0.6545D B型1. 59 5. 13 1. 59 1. 14 1. 77 3.36 尺寸D 0. 176.0 30扇形0.4120 0. 588.0 C型1. 59 4.32 0. 76 30 1. 78 2.54 6. 2.2 图4中A型应变花有几种不同的几何尺寸，为通用类型。注z应变花儿何尺寸的选择是首要问题。大尺寸的应变花具有良好的散热性，测试稳定，钻孔深度和钻孔直径都较大：小尺寸的应变花适用于小工件，钻孔深度和钻孔直径都较小，给出较小范围的应力。6.2.3 图4中B型应变花的应变计都位于同一侧，适用于障碍物附近的测试。6.2.4 图4中C型

18、应变花为特殊用途应变花，通过3个半桥电路将3对方向相反的应变计连接起来，适用于应变灵敏度和热稳定性要求较高的测试。6.3 安装及使用6. 3. 1 应变花应粘贴于离测试工件最近边沿或由多种材料组成的工件的材料分界线位置至少1.切的地方。6. 3.2 如果使用B型应变花在障碍物附近进行测试，应变花中心距障碍物至少0.5D，且各应变计应处于障碍物切线的法线上。6 CB/T 3395-2013 6.3.3 操作应变计粘贴、焊引线、防护涂层时应严格遵循制造厂的建议，并在钻孔过程中保护好应变计的丝栅。6.3.4应变计应保证永久性连接，安装稳定性应予以确认。对地绝缘电阻应不小于20000 MO o 6.3

19、.5 应变计安装完毕后应进行检查。如果可能，给工件加上适量的机械载荷以产生适度的应变，当载荷撤除后，应变计读数应重返零点。使用肉眼观察应变计是否粘贴好，如果未粘贴好，应使用新的应变花重新进行粘贴。6.4仪器测量残余应力释放应变的电阻应变仪的分辨力应不低于士110-6，测量稳定性和重复性应高于土l10-6。连接每只应变计的导线应尽可能短，且A型和B型应变花应采用三线温度补偿电路，C型应变花应采用半桥电路，输出结果以指定的El、E2和3表示。7 钻孔步骤7. 1 钻孔设备和使用7. 1. 1 在测试工件上钻孔肘，必须使用工装进行控制此工装所控制的钻孔中心与应变花测量圆的中心不重合度误差应小于士0.

20、00417，钻孔深度误差应小于0.00417.。当钻孔中心与应变花中心的不重合度误差在(0. 004 0. 02) 17，且不可重复测量时，可按本标准附录A进行修正。图5为一种典型的钻孔控制工装。z 3 4 a)对中装置说明：1一一显微镜：2一一对中装置：3一一刀架导轨：4一一应变花;.:-bi钻孔装置说明：1一一筒夹：留5典型钻孔装置2一一联轴节：3一一深度控制器：4一一导向棒：5一一应变花。l 2 3 4 。7. 1. 2 除对碳化鸽合金等超硬合金外，最常用的钻孔技术为（50000 400 000) r/min的高速气动涡轮或电动钻孔技术。因为会在孔的边沿产生附加应力，不宜使用低速钻孔技术

21、如钻床或手持式电钻。7 CB/T 3395 2013 7. 1. 3 对于超硬材料，推荐采用气动喷砂研磨钻孔技术，即用一个含有优质研磨剂的小口径高速空气流喷嘴，对准工件进行喷射研磨钻孔。因钻孔形状和钻孔深度不能精确控制，气动喷砂研磨钻孔技术不适用于较软的材料，且不适用于非均布应力的测试。7. 1.4 当使用钻刀、钱刀时，碳化物倒锥齿形钻刀、小型碳化物镜刀等是比较合适的切削刀具。因此，如无经验，应在棚试前进行钻孔技术和钻刀的选择与验证试验。钻刀的选择与验证试验为在相同化学成分退火后的无应力试样上，采用相同的应变花进行钻孔测试，如果所测得的应变在士8范围内，则由此钻孔技术和钻刀产生的附加应力符合要

22、求。钻削加工导致孔边塑性变形引起的测量误差，可按附录B中有关内容进行修正。7. 1. 5 如果验证试验产生了明显的附加应变，或者试样材料很难加工，可在钻削过程中添加合适的液体润滑剂。液体润滑剂应是绝缘体，不应使用含水的或其它的导电润滑剂，避免其渗入应变计的导电线路中，对应变计的读数产生影响。7. 1.6 为了确保钻孔深度均匀，刀具端面切割边缘径向间隙角度不应超过1o 7. 1. 7 倒锥形钻刀在端面有最大直径，尖端对应于刀杆。渐缩形状为钻孔切削边沿提供了余隙，减小了刀具与孔边沿的摩擦面，减小了附加应变的产生。为确保钻孔直径，锥角不应超过50 7. 1. 8 钻孔过程中可采用高级轴向阶跃送进技术

23、，或选择轨道运行技术。轨道运行技术故意将刀具旋转轴偏移孔轴，先送进刀具轴向，之后绕轴向提转，钻孔直径比刀具直径更大。轴向阶跃送进技术具有简易的优点。轨道运行技术的优点在于钻孔直径可通过装置调节，圆柱形切削刃口直到末端，有利于切屑流出。7. 1. 9 表3列举了不同类型应变花的钻孔直径推荐值。不同类型应变花适用于不同的均布应力和非均布应力测试。7. 1. 10 测试应变的大小与钻孔直径的平方成正比，因此，尽量采用大孔径的应变花。如果采用阶跃送进技术，刀具直径与孔径相等，如采用轨道技术，刀具直径应是孔径的60%90 %，选择合适的调节装置使得钻孔直径与预期直径相等。7. 1. 11 钻孔应在相同的

24、温度条件下进行。每完成一个钻孔增量，应有足够的刀具停歇时间，以使钻孔过程中产生的温度波动稳定，空气涡轮排空，可不必缩回刀具。应变读数应稳定5s以上才能读取数据。7. 1. 12 按7.2钻孔程序测定薄工件的均布应力，7.3钻孔程序测定厚工件的均布应力，7.4钻孔程序测定厚工件的非均布应力。表3根据工件厚度推荐钻孔直径和钻孔深度增量表单位为毫米厚工件均布应力非均布应力应变花测量圆薄工件最小钻最大钻最小钻最大钻最大最小类型直径P孔直径孔直径增量a孔直径孔直径增量厚度厚度D,;n o,_ p曲，；.D.，田尺寸D 0. 4 1. 2D 0. 6D., D0.05D D阳nDtr.皿0. OlD A型

25、0. 79 2.57 1. 03 3.08 0.61 1. 01 0. 125 0.93 1. 00 0.025 1. 59 5. 13 2.06 6. 17 1. 52 2.54 0.25 1. 88 2. 12 0.05 3. 18 10. 26 4. 11 12.34 3.35 5.59 0.50 3. 75 4.25 0. 10 尺寸D B型0.4D 1. 2D 0. 6D., D.,., 0.050 D曲laDae.田0. OlD 1. 59 5. 13 2.06 6. 17 1. 52 2.54 0.25 1. 88 2. 12 0.05 尺寸D C型0. 480 1. 440 0

26、. 60.,., D岛国0. 0575D D曲，nDlbu 0. 01150 1. 59 4.32 2.07 6.22 1. 52 2.54 0.25 1. 88 2. 12 0.05 a见7.3. 3注。8 CB/T 3395-2013 7.2 薄工件均布应力钻孔程序7.2. 1 对于薄工件，钻孔操作前，读取每一只应变计的初始值7.2.2 轴向缓慢推进钻孔，直至在工件上钻一通孔。如采用轨道运行技术，刀具同时在环形轨道上运行。停止刀具运转，抽回刀具，读取一组1、2和3测试数据。7.2.3 测量孔径，并确保它在表3指定的范围内7.2.4 检查钻孔中心与应变花测量圆中心的重合度，确保误差在7.1.

27、 1规定的范围内。7.3 厚工件均布应力钻孔程序7.3. 1 对于厚工件，钻孔操作前，读取每一个应变计的初始值。轴向缓慢推进钻孔，直至完全穿透应变花背面材料，并在工件表面轻轻勾画，此点即为钻孔深度零点。j主2部分从业者使用专门的电子技术连接刀具与工件，以此识别钻孔深度零点7.3.2 到达零点后，停止刀具运转，并确认应变计读数没有明显改变。使用新的读数作为零点读数进行后续测试。7.3.3 A型和B型应变花以0.050, c型应变花以0.060的增量逐步钻孔。如采用轨道运行技术，刀具同时在环形轨道上运行。停止刀具运转，读取一组1、2和3测试数据，其它深度增量测试时与此类似。不过，此计算方法并不方便

28、，因为要对表3的标定系数进行插值处理。i主实际测试过程中，0.79皿的A型应变花刀具前进增量为0.125阻，1.59皿的A型、B型和C型应变花刀具前进编量为0.25阻，3.18 mm的A型应变花刀具前进增量为0.5皿（见表白。与指定的0.05础0.06蹦量产生的偏差对残余应力计算结果影响并不大7.3.4 重复上述操作步骤，在整个钻孔过程中读取8组应变测量数据。A型和B型应变花达到最后的0.40孔深深度，C型应变花达到最后的0.480孔深深度。注2使用o. 4础。.48脐为最终孔深，是因为钻孔探度到此后，测试应变就停止变化。测试应变主要取决于近表面的应力值，A型和B型应变花在钻孔探度超过0.2J

29、)、C型应变花在钻孔深度超过0.3.lM才，应变变化趋于零当然，钻孔应变测量技术对近表面、0.2减0.3翩探度进行加权平均计算7.3.5 测量孔径，并确保它在表3的目录指定范围内。7.3.6 检查钻孔中心与应变花测量圆中心的重合度，确保误差在7.1. 1规定的范围内。7.4厚工件非均布应力钻孔程序7. 4. 1 钻孔操作前，读取每一个应变计的初始值。轴向缓慢推进钻孔，直至完全穿透应变花背面材料，并在工件表面轻轻勾画，此点即为钻孔深度零点（见7.3.1)。注z到达零点后，停止刀具运转，并确认应变计读数没有明显改变使用新的读数作为零点读数进行后续测试。7.4.2 0. 79删的A型应变花以0.02

30、5mm的增量，1.59 mm的A型、B型和C型应变花以0.05陋的增量，3.18阻的A型应变花以0.10 mm的增量逐步钻孔。停止刀具运转，记录每一组I、白和3测试数据。7.4.3 当使用A型或B型应变花时，以相同增量重复钻孔并记录相关测试数据，重复20次。7.4.4 当使用C型应变花时，以相同增量重复钻孔并记录相关测试数据，重复25次。7.4.5 测量孔径，并确保它在表3规定的范围内。7.4.6 检查钻孔中心与应变花测量圆中心的重合度，确保误差在7.1. 1规定的范围内。8 均布应力计算8. 1 薄工件9 OBT 3395二2013一8. 1 1 of l of 8.J. 2 三应工变在f英

31、主主三二A 望直变在R 型应变花c 型应变花10 通过测试应变El、2和83计算复合应变p、q和t，按告式（3)0公式（5）计算。p:&3+&1)/2 . -. (3) q:g;.（1)/2， . n - H. (4) t=($3千1-2&2)/2；.叶；. . 5) 根据钻孔直径和应变花型号按表4确定标定常数a和b的筐，表4春定常主主a和b醒值表蒂克常数量二b 5 v品J勿Ilo/D - h/D 0.30 0.35 0. 40 。，垂5巴50- 30 0. 35 u. 40 1), 45 .50 。，000.000 0.000工号。现0.000 。000().; 000 。，0000.000

32、 怠。00-!lOOO 0.05 0.027 。.0盯J0.0睡0.063 o.oao 台.051 。.069_ 。，090O. 113 。.140 。.100. 059 0. 081_ 0.108 o. 13.8 0. 176 Q.118 o. 159 0.206 0. 255 0.317 0. 15 0.08宰了o. us 。在1510.192 。海部80. 180 。，239n. 305 。警375G.453 0.20 o. rnr 0. 137 0. 17亨0.223-在273Q.227 。.299 0. 377 。，459U.545 0.25 0. lHl 0. 141 0.1!1!

33、 0.238 -0乒288。售259。，3390.425 0.513 。事6030.30 - 0.113 0. 15工0.19运。曹243(lc293 0.盯90. 364 0.454 号，5460.638 0.35 0. 113 0. 151- 0. 195 。.2是2。二2926-. 292 0379 o 412 8二5660.657 0.40 0.111 0. 149 0. 192 0.239 0.289 0.297 0.387 。.4820.576 0.668 通孔0.090 0. 122 哩。.1600.203 0.249 0.288 0.371 。，470吉.562 0.651 o

34、.oo 0.00Q 0.000 0.000 o.oao OAlOO 0.000 0.000 0.000 (, 000 0.000 0.05 0.029 0.039 0.053 0.068 。.0860.058 I. 078 。.102(l. 127 Jl 157 0.10 O.Ofil 0.081 0.116 0.148 0. 189 o. 134 。.179。，2310.286 0.355 0. 15 。.090 0. 123 0. 162 0.205 0.254 。.203 0.269 也343。.419 0.504 0.20 0. 107 0.145 o. 189 o.i36 0.289

35、 0.256 。.336 。.423 。.511。.605 0.25 0.116 0. 156 0.202 0.251 0.305 0. 292 0.381 0.476 0.571 0.668 0.30 0. 120 0. 160 0.206 0.256 0.309 0.315 0.410 0.509 0.609 0. 707 0.35 0. 120 o. 160 0.200 0.256 0.308 0.330 0.427 0.529 0.631 0. 730 0.40 0. 118 0. 158 0.203 0. 2!l3 。.305 0. 337 0.437 。.541 。.644 。.7

36、43 通孔。.096 0. 131 0. 171 0.216 。.265 0.329 。.428 0.531 0.630 o. 725 o.oo 0. 00( 0.000 0.000 0.000 。.000 Q.000 0. 000 0.000 0.000 0.000 0.05 o. 06!i 0.084 0.106 0. 130 。，157o. 105 o. 132 G. 158 。.185 0.217 0. 10 0. 147 0. 191 0.238 0.293 0.361 。且250(, 314 0.373 0.440 0.519 。.15 0.218 0.281 0.347 0.42

37、0 0.506 0.391 0.484 0,570 0.658 0. 754 0.20 0.270 0.343 0.421 0.504 0.595 0.506 0. 617 0. 719 0.816 。，9120.25 0. 302 0.381 0.465 0.554 0.648 0.591 0. 712 0.823 。.923 L 015 0.30 0.321 0.403 0.4!H 0.583 0.679 0.650 。.778 0.893 0.994 1. 081 0.35 0.331 0.415 0.505 0.599 0.698 。.690 0.822 0.939 1. 041 1.

38、 125 0.40 0.336 0.421 0.512 0.608 0. 709 0. 719 0.851 0.970 1. 073 1. 154 通孔0.316 0.399 0.494 0.597 0. 707 0.623 0. 723 0. 799 0.817 0.859 CB/T 3395-2013 8. 1.3 根据三相复合应变p、q和t计算三相复合应力p、Q和T，按公式（6）公式（8）计算。p E号而归一一一一.(6) 2（l+v) Q旬，ox 一一.（7)2 b T勘一主. (8) b 8. 1.4计算平面笛卡尔坐标系下应力值、句，和酌，按公式（9）公式(11)计算。P-Q . (

39、9) 。P+Q. (10) 旬，T. (11) 8. 1. 5 计算主应力m和m，按公式(12）计算。阳，mm=P士岳气T2. ( 12) 8. 1. 6 最大拉应力或最小压应力m皿位于图2中，应变计1沿l暇时针方向旋转角处。最小拉应力或最大压应力）min位于应变计3沿顺时针方向旋转角处。8. 1. 7 计算角度值，按公式(13）计算。rctan（） ( 13) 8. 1.8 建立在普通计算理论上的反正切函数算得的角度值，可能存在90的偏差。正确的角度方向需要把分子和分母的符号都考虑进去。或者，的计算结果通过表5来确定适当的增加或减少90。表5主应力角安置表项目Q)O Q=O Q0 -90。4

40、5。-45。-45。O8. 1.9 正值F，如30，指的是m皿位于应变计1沿顺时针方向旋转30：负值，如30，指的是m位于应变计l沿逆时针方向旋转30。通常，m腥的方向非常接近于最大负释放应变（压缩）的方向。注z第8.L 7条定义的！顿时针（CW）编码规则确定角度。的方法仅适用于如图2顺时针编码规则的应变花，逆时针(CCW）编码规则的应变花确定角度B时旋转角度方向相反即在这种应变花中，相对顺时针编码规则，应变计1和应变计3互换位置，新的应变计l变成基准应变计。逆时针编码规则的应变花，正值p，如30，表示口max位于以应变计1的方向逆时针旋转30.关于残余应力计算的其他内容同样有顺时针和逆时针两

41、种情况8. 1. 10 只要有一个计算主应力超过材料屈服强度的60%，就会在孔边发生局部屈服。在此情况下，测试结果在数值上是不准确的，必须在报告中予以“注明”。通常，如果计算应力超过屈服强度的60%, 则计算应力被高估了，实际应力通常比计算应力小。当实际测试应力超过材料屈服强度的60%时，其测量误差可以按附录B中有关内容进行修正。11 CB/T 3395-2013 8.2 厚工件8. 2. 1 绘制应变1、82、3)-fL深图，确认所组成的曲线为光滑曲线。对不规则和明显偏离曲线外的数据进行分析，如果需要，重新进行钻孔割试。8.2.2对每组测试应变（81、82、二63），用公式。去式白，计算复合

42、应变p、q和to8.2.3 确认残余应力在孔深方向上是均匀的。首先挑选出复合应变q,.It t中的较大绝对值者，计算各组复合应变p、q和t中较大绝对值者与最大钻孔深度时，这些复合应变值大小的百分比，绘制释放应变百分比一号L深圈。曲线上的数据点分布应与图中的曲线非常接近，如果数据点超出圈6中曲线的土3%，则表明沿厚度方向的残余应力分布不均匀或测试错误，此两种情况下，翻试数据不能使用均布残余应力计算方法计算，进一步的测试应使用非均布残余应力理论比较合适，见7.4条。60 60 。2.言:r过F./ V圃，, / / / / g辈言tt-:t1- /Y q！主t/ h |/ ;/ / !/ 40 艺

43、王军宣告：主F护二_, - / / _L L .古玩雹r.;_艺r-/ / I / /V / / / lP nMnu me 乏主在亨室的旧hUWHUEU 主辛辛门骨、主+o EO 20 0 o.oo 0.05 MO 0.15 0.20 025击，.300.35 0.40 0 0.00 0.00.12 0.18 0.24 0.30 0.3岳0,420.48 注2事与量翠亘在二信济与这圣立在江二A宝路运芸芸l:.C莹莹莹图6应变百分比一孔深曲线图注2此图表不是应力分布是否均匀的灵敏指示，应力分布不均匀的工件也可能生成如图6所示的释放应变百分比一孔深圈。确认的主要目的是为了确定应力非常不均匀的区域和

44、应变测量误差。这种应力均布性测试仅可用于厚工件。8.2.4每一次钻孔都获得8组测量应变（81、白、s仆，根据钻孔深度、直径和应变花型号按表4确定标定常数和b的值。表4中数据都来源于有限元法的分析计算。8.2.5 根据三相复合应变p、q和t计算三相复合应力P、Q和T，按公式(14）公式(16）计算。P！互翌I.” (14) 1 +v :E(a2) Q=-E望学. （臼）1:(b) 1:(bt) T=-E .“. (16) :E(b) 和求的据数深BBU ?JJ 个口已取一式主12 CB/T 3395-2013 j主z运用公式（3）公式的，也可仅使用一组测试应变数据甸、2、1）计算复合应力p、Q和

45、T，比如使用最大孔器时候的数据但8.2.5中描述的均值法是首选，因为它使用了所有的应变测量数据，并能明显有效地减少测量的随机误差8.2.6 计算笛卡尔坐标系下的应力值量、句，、旬，按8.1. 5和8.1.7计算主应力阳、血和主应力角。8.3 中等厚度工件介于薄工件和厚工件之间的中等厚度工件不属于本标准的测试范围。如果上述工件存在的是均布应力，采用通孔或盲孔插值对表4的标定常数进行计算，可以计算出其近似残余应力值。用此方法得到的残余应力结果应注明“非标准”和“近似”。9 非均布应力计算9. 1 应变值9. 1. 1 绘制应变（I、2、白一孔深图，确认所组成的曲线为光滑曲线。对不规则和明显偏离曲线

46、外的数据进行分析，如果需要，重新进行钻孔那试。9. 1. 2 通过测试应变白，2和3计算复合应变向量Pi、qJ和b，按公式(17）公式(19）计算。p1 = (&3 +&112 . (17) （3-&1)112 (18) fj = (&3 + &1- 2&2)112 . ( 19) 9. 1.3 计算复合应变的标准偏差p:t=- 0.55 -0.01156 0.60 -0.01310 -0.01081 0.65 -0.01430 -0.01226 -0.01013 0. 70 -0.01531 -0.01345 -0.01149 -0.00944 0. 75 -0.01608 -0.01439 -0.01260 -0.01073 -0.00875 0.80 -0.01652 -0. 01511 -0.01344 -o. 01172 -0.00