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殘余應力是造成鋼結(jié)構(gòu)疲勞、斷裂的重要因素，因此有效評價應力變形狀態(tài)對于特種設(shè)備關(guān)鍵部件的早期失效預測十分有必要。對鋼結(jié)構(gòu)進行殘余應力的檢測方法根據(jù)其物理原理的不同可分為電學檢測方法、磁學檢測方法、渦流檢測方法、射線檢測方法和超聲檢測方法等幾類。接下來小編就簡單的為大家介紹一下這幾種方法。

 1 電學檢測
 常用于鋼結(jié)構(gòu)殘余應力檢測的電學檢測有電阻式應變檢測法和振弦式應變檢測法。
（1）電阻式應變檢測法
 工作原理：金屬絲的電阻應變效應即金屬絲電阻隨機械變形而改變的物理現(xiàn)象，其在不同方向的外力作用下，所產(chǎn)生的變形量不同。
 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、技術(shù)成熟、檢測精度高、適用于動態(tài)應力監(jiān)測；
缺點：應變片需要粘貼，不能長期使用，檢測靜態(tài)應變和殘余應力時需要與鉆孔法或壓痕法配合，屬于有損檢測方法。
 實際應用：電阻式應變檢測的應用范圍很廣，如管道鋪設(shè)過程應力監(jiān)測、起重機應力監(jiān)測，鐵軌參與應力檢測，海上采油平臺樁管動應力監(jiān)測等。

（2）振弦式應變檢測法
 工作原理：在結(jié)構(gòu)受力之前，在所測結(jié)構(gòu)上粘貼或用其他方式固定鋼弦式表面應變計。在結(jié)構(gòu)受力后，表面應變計內(nèi)置鋼弦的頻率會發(fā)生變化，通過測量頻率的變化，并由標定的應變-頻率回歸曲線，計算出所測結(jié)構(gòu)物在作用力下的應變。
 優(yōu)點：高精度，高靈敏度、防水性能好、耐腐蝕、長期穩(wěn)定性好、適合于動態(tài)應力監(jiān)測。
 缺點：鋼弦式表面應變計的安裝不太方便，且只能檢測應力的變化量。
應用：可廣泛應用于地鐵基坑圍護結(jié)構(gòu)鋼支撐的應力監(jiān)測、連續(xù)鋼構(gòu)橋不對稱懸臂施工應力監(jiān)測、船舶應力監(jiān)測等。

2 磁學檢測方法
 常用于鋼結(jié)構(gòu)殘余應力檢測的磁學檢測方法有磁應變法、磁聲發(fā)射法和金屬磁記憶法。
（1）磁應變法
 工作原理：利用鐵磁性物體的逆磁致伸縮效應，在無應力作用時，可認為是磁的各向同性體，當發(fā)生彈性變形時，則產(chǎn)生磁各向異性，即各個方向的磁導率的變化來反映應力的變化。
 優(yōu)點：方便、簡單、快速、準確
缺點:只能用于檢測鐵磁性材料
 應用：油井套管應力檢測、鋼結(jié)構(gòu)橋梁的焊接殘余應力檢測等

（2）金屬磁記憶檢測
 工作原理：鋼結(jié)構(gòu)由于疲勞和蠕變而產(chǎn)生的微裂紋會在缺陷處出現(xiàn)應力集中，由于鐵磁性材料存在磁機械效應，故其表面上的磁場分布與部件應力載荷有一定的對應關(guān)系，可通過檢測部件表面的磁場分布狀況間接的對構(gòu)件的缺陷和應力集中部位進行診斷。
 優(yōu)點：與其他磁學檢測方法相比，金屬磁記憶檢測不需要磁化，不需要對材料進行表面處理，設(shè)備輕便
 缺點：只能用于檢測鐵磁性材料，通常只能實現(xiàn)定性檢測，需與其它方法配合后才能完成定量檢測
 應用：鋼結(jié)構(gòu)應力檢測、焊縫質(zhì)量評價、壓力容器對接焊縫應力檢測。

（3） 磁聲發(fā)射法
磁聲發(fā)射是一種用磁場作為激勵、利用聲信號完成應力檢測的方法。鐵磁性材料內(nèi)存在磁矩方向的各向異性的磁疇，各磁疇之間由疇壁相互分開，在外部磁場的作用下將產(chǎn)生磁疇的突然運動和磁化矢量的轉(zhuǎn)動，從而以應力波的形式向周圍傳播，產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象。這種方法可應用于焊接及熱處理后的應力檢測、鋼鐵構(gòu)件使用過程中應力變化的監(jiān)測、鉆桿殘余應力檢測等。

3、脈沖渦流檢測法
 工作原理：鋼結(jié)構(gòu)在某一方向受力產(chǎn)生變形時，其長、寬厚度會發(fā)生變化，從而使其電阻率發(fā)生相應的變化（壓阻效應），導致渦流分布和磁場發(fā)生變化。通過測量瞬態(tài)輸出電壓信號的變化大小，就可以得到鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)的狀態(tài)信息。
 優(yōu)點：脈沖渦流檢測應力具有方便、快速、準確等優(yōu)點。材料的壓阻效應使得脈沖渦流檢測方法在殘余應力評估方面有巨大優(yōu)勢。
缺點：只能測出電導率和磁導率的乘積，兩者的影響有待分離，目前研究主要對非鐵磁性的導電材料（鋁合金等）

4、X射線衍射法
工作原理：當多晶材料中存在內(nèi)應力時，必然存在內(nèi)應變與之對應，導致其內(nèi)部晶面間距發(fā)生變化，以及X射線衍射譜線產(chǎn)生位移。通過分析衍射峰位置的變化，根據(jù)彈性力學原理，就可以測量出材料中內(nèi)應力大小及方向。
 優(yōu)點：能測量出絕對殘余應力，精度較高，可達到10Mpa;
缺點：設(shè)備價格昂貴，操作復雜，受材料晶粒度影響較大，對材料表面狀況要求嚴格；只能檢測表面應力，在測內(nèi)部應力時必須剝層
 應用：體育館等建筑的鋼結(jié)構(gòu)應力檢測、航空發(fā)動機葉片參與應力監(jiān)測。

5、超聲檢測
工作原理：超聲波可穿透物體，且其聲彈效應主要取決于材料內(nèi)部的應變大小，因此可利用超聲波的聲彈常數(shù)與應力之間的特定關(guān)系來檢測材料的殘余應力
 優(yōu)點：使用靈活、無破壞、成本低，檢測深度較深
 缺點：需使用耦合劑、檢測精度有限，對形狀復雜、小而薄、不均勻材料檢測困難
 應用：鋼結(jié)構(gòu)表面應力檢測，電力機緊固件裝配應力檢測，冷軋輥應力檢測等

隨著無損檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，聲發(fā)射、紅外熱成像、光纖傳感、電子散斑干涉、激光超聲檢測及裂紋柔度法等其他無損檢測方法在鋼結(jié)構(gòu)的應力檢測中的應用也越來越廣泛。隨著無損檢測技術(shù)的進一步發(fā)展，將會有更多的檢測方式出現(xiàn)，使得殘余應力檢測的精度和自動化水平進一步提高。