本发明属于钛合金残余应力评价的，具体涉及一种电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法。
背景技术：
1、钛合金是一种综合性能良好的金属合金，由于其具有高强度、优异的抗蠕变性能及良好的热稳定性，被广泛应用于压气机盘、叶片、叶盘等重要航空结构件的制造中，钛合金由于其变形系数小、导热性差、弹性模量小等特点，导致钛合金在加工过程中，随着切削力的增大，切削温度的升高，会使刀具磨损严重，易在材料表面造成较深的残余应力层，残余应力的存在会严重影响材料的使用性能和寿命，通常认为，残余压应力可以抑制裂纹的扩展，从而提高材料的服役寿命；而残余应力会引发裂纹的萌生，从而缩短零件的服役寿命。
2、材料的疲劳问题是许多工程应用中常见的挑战之一。疲劳是指在交变或循环荷载下，材料在应力作用下发生渐进性损伤和失效的现象，影响材料疲劳性能的主要因素有构件表面残余应力、表层显微组织、缺口效应、尺寸效应、表面应力集中、腐蚀环境等，由钛合金制造的零件或构件大多工作在循环变化的载荷下，并且钛合金材料加工过程中易在表层引入残余压应力，虽可以抑制裂纹的扩展，对零件或构件的疲劳性能有益，但由于引入的残余压力分布并不均匀，导致零件局部区域出现应力集中的现象，在应力集中区域，疲劳损伤往往更容易发生，对零件或构件的疲劳性能有害，目前提高钛合金材料疲劳性能的方法主要有喷丸和激光强化等强化技术，通过对对表面进行喷砂、抛光、化学处理等工艺可以引入残余压应力，提高材料的抗疲劳强度，通过热处理和时效处理可以降低应力集中，提高材料的抗裂纹扩展性能，然而这些方法一般能耗较大，耗时较长，处理过程中还会影响零件尺寸的精度，同时伴有环境污染
3、特殊能场技术是制造领域的新兴技术，包括磁场、电场、微波场、超声波等，相比于热处理工艺等强化手段，电磁耦合技术是一种新兴的钛合金材料性能调控手段，采用电磁耦合处理技术可以有效调控钛合金材料的残余应力，使残余应力得到均匀化处理，但是目前缺乏该技术调控残余应力的评价方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，以解决现有缺少对调控残余应力评价的技术的问题。
2、为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
3、一种电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其包括以下步骤：
4、s1、采用x射线衍射法测量钛合金疲劳试样多点位的残余应力；
5、s2、构建钛合金疲劳试样电磁耦合仿真模型；
6、s3、基于所述电磁耦合仿真模型，在不同电磁工艺参数下对钛合金疲劳试样进行电磁耦合仿真，得到钛合金疲劳试样的电磁应力仿真数据；
7、s4、根据所述电磁应力仿真数据和测量的钛合金疲劳试样的残余应力，分别计算得到不同电磁工艺参数下钛合金疲劳试样的残余应力降低幅值和残余应力均匀化程度；
8、s5、根据残余应力降低幅值和残余应力均匀化程度，得到不同电磁工艺参数下的调控程度；
9、s6、基于不同电磁工艺参数下的调控程度评价不同电磁工艺参数下的残余应力调控质量。
10、进一步地，步骤s2中基于钛合金疲劳试样的形状与尺寸构建电磁耦合仿真模型。
11、进一步地，步骤s3中电磁应力仿真数据包括修正应力σ′i和修正应力均值
12、进一步地，步骤s4中计算不同电磁工艺参数下钛合金疲劳试样的残余应力降低幅值为：
13、
14、其中，为初始残余应力均值，β为残余应力降低幅值。
15、进一步地，步骤s4中计算不同电磁工艺参数下钛合金疲劳试样的残余应力均匀化程度为：
16、
17、其中，α为残余应力均匀化程度，so为电磁处理后试件残余应力分布的标准差，si为电磁处理前试件残余应力分布的标准差；ki为初始残余应力表征参数和pi为电磁修正的表征参数。
18、进一步地，电磁处理后试件残余应力分布的标准差so为：
19、
20、电磁处理前试件残余应力分布的标准差si为：
21、
22、其中，σi为初始残余应力，1≤i≤n。
23、进一步地，设定ki和pi分别为：
24、
25、
26、则电磁处理后试件残余应力分布的标准差so和电磁处理前试件残余应力分布的标准差si改写为：
27、
28、
29、本发明提供的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，具有以下有益效果：
30、1、本发明利用仿真的方法模拟钛合金实际电磁处理工艺，通过改变工艺参数得到试样表面的电磁热应力和电磁力分布，分析得到不同工艺参数下电磁修正(电磁热应力、电磁力)的表征参数(pi)；同时，测试钛合金试样初始残余应力数据，计算得到初始残余应力表征参数(ki)，如此即可得到不同艺参数下残余应力的调控程度及调控质量。
31、2、本发明提出的残余应力无损评价方法针对最佳工艺参数下得到的残余应力调控程度(残余应力幅度降低11％，均匀化程度提高28.9％)与实际电磁实验得到的残余应力调控程度(残余应力幅度降低10.4％，均匀化程度提高26.9％)一致，验证了本发明提出的评价方法的可行性和准确性。
32、3、本发明提出的残余应力调控质量无损评价方法所需周期短、成本低、误差小，并且适用性广。
1.一种电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，所述步骤s2中基于钛合金疲劳试样的形状与尺寸构建电磁耦合仿真模型。
3.根据权利要求1所述的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，所述步骤s3中电磁应力仿真数据包括修正应力σi′和修正应力均值
4.根据权利要求3所述的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，所述步骤s4中计算不同电磁工艺参数下钛合金疲劳试样的残余应力降低幅值为：
5.根据权利要求4所述的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，所述步骤s4中计算不同电磁工艺参数下钛合金疲劳试样的残余应力均匀化程度为：
6.根据权利要求5所述的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，电磁处理后试件残余应力分布的标准差so为：
7.根据权利要求6所述的电磁耦合处理调控钛合金残余应力的无损评价方法，其特征在于，设定ki和pi分别为：