39
Barkhausen lượng ứng suất dư có thể được xác định. Phép đo cũng xác định hướng của ứng suất chính. Các quy trình như cán nguội và gia cơng bắn được sử dụng để tạo ra sự phân bố ứng suất dư nén phức tạp ở lớp bề mặt có thể được đặc trưng bởi nhiễu Barkhausen. Độ sâu thâm nhập tín hiệu hiệu quả là giữa 0.01mm và 1mm. Hình 2.7 thể hiện phép đo BNA.
Siêu âm
Phân tích siêu âm có thể được sử dụng để xác định ứng suất. Trong phương pháp này, thời gian di chuyển của sóng siêu âm giữa cảm biến và vùng chuyển tiếp được tính tốn. Việc tính tốn ứng suất dựa trên phép đo vận tốc của sóng siêu âm. Tuy nhiên, vận tốc của sóng siêu âm cũng bị ảnh hưởng bởi cấu trúc vi mơ và các khuyết tật. Có rất nhiều nghiên cứu và thậm chí cả phần cứng được thiết kế đặc biệt (cả phịng thí nghiệm và di động) để dùng siêu âm đo ứng suất dư. Phương pháp siêu âm cung cấp khả năng đo không phá hủy ở độ sâu 150mm. Việc hiệu chuẩn phép đo ứng suất yêu cầu mẫu khơng có ứng suất, đây là nhược điểm của phương pháp này.
2.3.2.2. Phương pháp đo kiểu bán phá hủy
Phương pháp khoan lỗ là kỹ thuật có mục đích chung được sử dụng rộng
rãi nhất để đo ứng suất dư trong vật liệu. Nó thuận tiện để sử dụng, có quy trình được tiêu chuẩn hóa và nó có độ chính xác và độ tin cậy tốt. Quy trình thử nghiệm liên quan đến một số hư hỏng đối với mẫu thử nhưng hư hỏng này thường có thể chấp nhận được hoặc có thể sửa chữa được do vậy phương pháp này còn được gọi là “bán phá hủy”. Phương pháp khoan lỗ bao gồm việc khoan một lỗ nhỏ trên mẫu thử tại nơi ứng suất dư sẽ được đánh giá. Việc loại bỏ vật liệu ứng suất này gây ra sự phân bố lại các ứng suất dư trong vật liệu còn lại xung quanh lỗ và các biến dạng cục bộ liên quan.
40
khoan vào vật liệu với ứng suất dư kéo. Sự giải phóng ứng suất do đó gây ra sự đàn hồi đàn hồi làm mở rộng một chút mép lỗ, với bề mặt cục bộ tăng lên do biến dạng Poisson. Điều ngược lại xảy ra với ứng suất nén. Đối với các đánh giá thực nghiệm, các kỹ thuật đo biến dạng hoặc quang học có sẵn để định lượng các biến dạng bề mặt của vật liệu xung quanh, từ đó có thể xác định ứng suất dư ban đầu tồn tại bên trong lỗ.
2.3.2.3. Phương pháp đo kiểu phá hủy
Phương pháp Contour đo ứng suất dư trên mặt cắt 2 mặt phẳng qua mẫu,
theo phương đơn trục pháp tuyến so với bề mặt cắt qua mẫu bằng cắt dây EDM. Kỹ thuật này có thể dễ dàng đo ứng suất dư trên các mặt cắt dày hơn 5 mm và các kết cấu hàn mà cấu trúc tế vi khác nhau. Phương pháp này được áp dụng để lập bản đồ ứng suất dư trong các bộ phận nhằm hỗ trợ đánh giá tính tồn vẹn của cấu trúc, xác nhận các mơ hình gia cơng bao gồm mơ phỏng mối hàn và tiến hành các hướng sản xuất mới trong các lĩnh vực công nghiệp đa dạng hạt nhân, sản xuất điện, hàng khơng vũ trụ, hóa dầu và vận tải. Phương pháp này liên quan đến việc tạo một đường cắt thẳng trên mẫu dọc theo một mặt phẳng do vậy yêu cầu phải có kiến thức về ứng suất dư. Các bề mặt cắt được tạo ra biến dạng cục bộ do sự giãn ra của các ứng suất dư có trước khi cắt. Các biến dạng này được đo và sau đó được áp dụng như một điều kiện