被测构件无损检测机械测定精密工具光学显微镜
应力集中或残余应力是引起事故的重要原因之一，由此引发的事故
所造成的后果严重、经济损失巨大，历史上许多灾难性事故的发生
都是由它引起的。机器在使用过程巾，对于意外事故的发生，除了
材料本身的结构和强度外，多数是由于应力集中或残余应力的影响
造成的。因此，应力集中或残余应力在工程中的重要性和广泛性已
得到人们的极大重视，对应力集中或残余应力的测量技术进行研究
，具有重要的现实意义。
应力集中和残余应力的检测方法
应力集中检测技术的研究始于20世纪30年代，发展至今已形成
了几十种测量方法，这些测量方法概括起来大致分为两类：常规检
测法和无损检测法，或者称之为有损测量法和无损测量法。
1．常规检测法
用机械测定法测量时是将局部分离或分割，从而使局部的残余应
力被释放，应力释放的同时物体会发生变形，通过对变形的测量，
再应用弹性力学理论就可反求残余应力的大小，用机械法测定残余
应力会对工件造成一定损伤甚至破坏。典型的有切槽法和钻孔法，
这方面技术已比较成熟，理论也较完善。其中尤以,孔松弛法(
压痕试验)是较早也是较常使用的测量构件残余应力的方法。它是
利用机械加工方法释放被测点处的应力，使被测件产生相应的位移
与应变，通过测量其应变或位移，得到被测点处的残余应力。它的
测量精度与灵敏度都比较好，但是被测试件会受到一定的损伤，所
以在实际应用中受到很大限制，而且它的测量结果是小孔处被测试
表而残余应力的平均值，无法精确表述残余应力随被测试件深度而
变化的情况，还不能完全解决被测试件残余应力的测量问题，盲孔
法、环孔法及双平行槽法常用于测量构件局部表面残余应力。目前
已在这种方法的基础上开发出一种基本不破坏被测构件的纳米压痕
技术来测量应力集中和早期损伤区域。
2．无损检测法对于残余应力的检测，根据检测对象的不同可以
采用不同的元损检测方法。主要有射线法、磁性法、超声波法等。
射线法理论完善，但因有射线伤害和仅能测定表面应力，使其应用
受到很大限制；磁性法是根据铁磁体磁饱和过程中应力与磁化曲线
之间的变化关系进行测定的，在一定范围内适用。下面仅介绍其中
的几种：
(1)光测法光测法主要有光弹性法、激光超声干涉法、散斑干
涉法等。它是利用偏振光通过具有双折射效应的透明受力模型获得
干涉条纹图，直接观察模型的全部应力分布，特别是可以观察到应
力集中的部位，并可迅速确定应力集中系数。这种方法的缺点是应
力测量周期长，检测成本高，不是在线应用检测发展的方向。
其中光弹性法是现在常用的量化应力检测方法之一，它是应用
光学原理研究弹性力学问题的一种实验应力分析方法。
