板施加外力以提高测量结果准确性。
[0019]在本实施例中，参见图1，夹具锁紧机构由紧固螺栓7和紧固螺母8组成，通过锁紧紧固螺栓7和紧固螺母8使上夹板6和下夹板5对被测薄板的被夹持部位进行施压锁紧固定，下夹板5和上夹板6的夹持工作表面均开有一系列大小不同的V形沟槽，以增大接触摩擦力。
[0020]在本实施例中，参见图1，在导轨2上设有长度标尺，通过导轨滑块4的所处对应导轨2上的长度标尺的位置来表征导轨滑块4的相对位移。
[0021]在本实施例中，参见图1，采用厚度为0.3mm镀锡板，规格为30cmX30cm，作为辅助X射线衍射法测量薄板残余应力的方法的本实施例被测薄板，利用控制测量条件稳定性的辅助装置，采用辅助X射线衍射法测量薄板残余应力的方法，本实施例中控制测量条件稳定性的辅助装置的上夹板6和下夹板5的长度为40cm，将被测薄板置于上夹板6和下夹板5中间，使被测薄板的轧制方向或长度方向与上夹板6和下夹板5的长度方向垂直，将紧固螺栓7穿入上夹板6和下夹板5的通孔内，以紧固螺栓7的头部抵住下夹板5的下端面，拧紧紧固螺母8，使两套夹持机构的上夹板6和下夹板5将被测薄板的两端进行水平锁紧固定后，保持两套夹持机构的的两个下夹板5的上表面处于同一水平高度位置，通过手柄螺杆3使导轨滑块4向外移动，施加设定大小的水平方向拉力外载荷对被测薄板进行拉伸，直至手柄螺杆3无法转动为止，使被测薄板在弹性极限范围内发生应变，得到一个稳定测量条件，并在当前稳定测量条件下，通过观察导轨滑块4的所处对应导轨2上的长度标尺的位置，记录对被测薄板施加的拉力大小，然后在当前稳定测量条件下用X射线应力测试仪对薄板残余应力进行测量，再根据向被测薄板施加外载荷的大小和方向，确定未向薄板施加外载荷时的薄板残余应力、向薄板施加的外载荷、在当前稳定测量条件下的利用X-350A型X射线衍射法测量得到的薄板残余应力这3个作用矢量参数方向，根据X射线衍射法测得的薄板残余应力是未向薄板施加外载荷时的薄板残余应力和向薄板施加的外载荷两者的综合作用关系，通过计算得到未向薄板施加外载荷时的薄板残余应力。将相同规格的不同被测薄板进行上述操作，置于X-350A型X射线应力测试仪下进行薄板残余应力测量，即可达到稳定测量条件的效果。
[0022]在本实施例中，参见图1，利用夹具将被测薄板水平固定后，通过施加一定大小的水平方向拉力，以消除薄板试样特有的翘曲变形及其自身重力等因素的影响，稳定测量条件，从而实现提高X射线衍射法测量薄板残余应力结果可靠性的目标。通过梅花手柄螺杆3和焊接在导轨滑块4下方的螺母来实现导轨滑块4的水平移动，从而对被测薄板施加水平拉力。
[0023]在本实施例中，参见图1，夹具尺寸可根据薄板规格进行调节和选择；所施加拉力的控制通过测量薄板的长度变化来实现。本发明使用X射线衍射法测量薄板残余应力过程中通过对薄板施加外力以提高测量结果准确性。在测量薄板残余应力时，先利用夹具将薄板水平固定，同时给薄板施加一定的水平方向拉力，在拉力的作用下，消除翘曲薄板自身重力对残余应力测量结果的影响，从而提高X射线法测薄板残余应力结果的可靠性。另外，本实施例控制测量条件稳定性的辅助装置结构简单，操作方便，外力撤消后薄板残余应力将回复到其原始状态，以便重复进行测量。
[0024]实施例二:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
在本实施例中，控制测量条件稳定性的辅助装置的下夹板5可升降定位地固定安装在导轨滑块4上或底座I上，下夹板5的上表面高度可调，可以将待测薄板的高度固定在不同的空间水平高度上，满足根据待测薄板的特殊变形进行应力测试实验的特殊要求。
[0025]上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法、装置和应用的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法，其特征在于:利用两套夹具将被测薄板的两端进行水平锁紧固定后，保持两套夹具处于同一水平高度位置，通过施加设定大小的水平方向拉力外载荷对被测薄板进行拉伸，使被测薄板在弹性极限范围内发生应变，得到一个稳定测量条件，并在当前稳定测量条件下，记录对被测薄板施加的拉力大小，然后在当前稳定测量条件下用射线应力测试仪对薄板残余应力进行测量，再根据向被测薄板施加外载荷的大小和方向，确定未向薄板施加外载荷时的薄板残余应力、向薄板施加的外载荷、在当前稳定测量条件下的利用射线衍射法测量得到的薄板残余应力这3个作用矢量参数方向，根据射线衍射法测得的薄板残余应力是未向薄板施加外载荷时的薄板残余应力和向薄板施加的外载荷两者的综合作用关系，通过计算得到未向薄板施加外载荷时的薄板残余应力。2.根据权利要求1所述辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法，其特征在于:在薄板的弹性极限内，通过测量薄板的长度变化来控制向被测薄板施加拉力大小，或者通过在被测薄板上粘贴应变片并外接应力传感器来控制向被测薄板施加的拉力大小。3.根据权利要求1或2所述辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法，其特征在于:测量薄板残余应力的射线衍射法采用X射线衍射法或中子射线衍射法。4.一种实施权利要求1所述辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法的控制测量条件稳定性的辅助装置，其特征在于:由底座(1)、导轨(2)、手柄螺杆(3)、导轨滑块(4)、下夹板(5)、上夹板(6)和夹具锁紧机构组成，两条平行的所述导轨(2)平行固定安装在所述底座(I)上，所述下夹板(5)和所述上夹板(6)组成的夹持机构包括两套，两套所述夹持机构的两片所述下夹板(5)的上表面保持水平并保持空间高度平齐，其中一套夹持机构的下夹板(5)固定安装在所述底座(I)上，另一套夹持机构的下夹板(5)固定安装在导轨滑块(4)上，通过夹具锁紧机构对所述下夹板(5)和所述上夹板(6)施压能夹紧被测薄板的被夹持部位，所述手柄螺杆(3)和导轨滑块(4)上固定连接的螺母形成丝杠机构，手柄螺杆(3)设置于两条所述导轨(2 )之间的中间位置处，所述手柄螺杆(3 )的轴向与所述导轨滑块(4 )的移动方向平行，通过旋转所述手柄螺杆(3)驱动所述导轨滑块(4)同时沿两条所述导轨(2)直线移动，使两套所述夹持机构之间的水平距离发生改变。5.根据权利要求4所述控制测量条件稳定性的辅助装置，其特征在于:所述夹具锁紧机构由紧固螺栓(7 )和紧固螺母(8 )组成，通过锁紧紧固螺栓(7 )和紧固螺母(8 )使所述上夹板(6)和所述下夹板(5)对被测薄板的被夹持部位进行施压锁紧固定，所述下夹板(5)和所述上夹板(6)的夹持工作表面均开有一系列大小不同的V形沟槽。6.根据权利要求4或5所述控制测量条件稳定性的辅助装置，其特征在于:在所述导轨(2 )、手柄螺杆(3 )或所述底座(I)上设有长度标尺，通过导轨滑块(4 )的所处对应长度标尺的位置来表征导轨滑块(4)的相对位移。7.根据权利要求4或5所述控制测量条件稳定性的辅助装置，其特征在于:所述下夹板(5)可升降定位地固定安装在导轨滑块(4)上或所述底座(I)上，所述下夹板(5)的上表面高度可调。8.—种权利要求1所述辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法应用，其特征在于:能适用于测量的所述被测薄板为冷轧板、热轧板和镀层板中的任意一种或在被测薄板制备工艺过程中不同工艺阶段下的薄金属板。9.根据权利要求8所述辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法应用，其特征在于:能适用于测量的所述被测薄板由铁及铁合金、铝及铝合金、镁及镁合金中的任意一种材料制成。
【专利摘要】本发明公开了一种辅助射线衍射法测量薄板残余应力的方法、控制测量条件稳定性的辅助装置和应用，使用射线衍射法测量薄板残余应力过程中通过对薄板施加外力以提高测量结果准确性。本发明在测量薄板残余应力时，先利用夹具将薄板水平固定，同时给薄板施加一定的水平方向拉力，在拉力的作用下，消除翘曲薄板自身重力对残余应力测量结果的影响，从而提高射线法测薄板残余应力结果的可靠性。本发明控制测量条件稳定性的辅助装置结构简单，操作方便，外力撤消后薄板残余应力将回复到其原始状态，可以重复进行测量。
【IPC分类】G01L1/25
【公开号】CN104913866
【申请号】CN201510336332
【发明人】汪宏斌, 金霞, 吴益文, 徐鹏飞, 唐嘉希, 陈卓, 夏建英
【申请人】上海大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月17日