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KR840001813B1 - Residual Stress Measurement Method - Google Patents

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KR840001813B1
KR840001813B1 KR1019810000060A KR810000060A KR840001813B1 KR 840001813 B1 KR840001813 B1 KR 840001813B1 KR 1019810000060 A KR1019810000060 A KR 1019810000060A KR 810000060 A KR810000060 A KR 810000060A KR 840001813 B1 KR840001813 B1 KR 840001813B1
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KR
South Korea
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stress
strain
residual stress
strain gauge
region
Prior art date
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Expired
Application number
KR1019810000060A
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Korean (ko)
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KR830005559A (en
Inventor
알렌 톰슨 로버트
신팡왕
Original Assignee
제너럴 이렉트릭 컴패니
샘손 헬프고트
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

잔류 응력 측정방법Residual Stress Measurement Method

제1도는 홀(hole)을 용융시키기 위한, 3개의 소자로 이루어진 로제트 스트레인 계기의 평면도.1 is a plan view of a rosette strain gauge consisting of three elements for melting holes.

제2도는 잔류응력을 갖는 물체와 어닐된 교정용 시료의 시간 대스트레인 곡선도.2 is a time versus strain curve diagram of an object having residual stress and a calibration sample annealed.

제3도는 원자로 파이프의 내주 표면상의 잔류응력을 측정하기 위해 국부용융을 실행하는 레이저 및 광학시스템을 도시한 원자로 파이프의 단면도.3 is a cross-sectional view of a reactor pipe showing a laser and optical system for performing local melting to measure residual stress on the inner circumferential surface of the reactor pipe.

제4도는 레이저를 이용한 스트레인 측정시스템의 개략적 블럭선도.4 is a schematic block diagram of a strain measurement system using a laser.

제5도는 응력제거를 위해 거의 완전한 링(ring) 형태로 용융된 영역의 상태도.5 is a state diagram of a molten region in a nearly complete ring form for stress relief.

본 발명은 비파괴적에 가까운 방법 즉, 준-비파괴적 방법으로 벌크잔류 응력을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring bulk residual stress in a non-destructive method, i.e., a quasi-non-destructive method.

잔류응력은 내부응력이라고도 하며, 외력에 관계없는 고체내부의 응력 시스템으로 정의된다. 현재 흔히 사용되는 2가지 중요한 잔류 응력 측정방법으로 응력제거 방법과 X선 방법이 있다. 통상 실시되고 있는 응력 제거방법의 경우, 응력을 제거하기 위해서는 시료에 홀을 드릴링하거나 기계 가공해야 하는 것처럼 이 방법은 파괴적이다.Residual stress, also called internal stress, is defined as a stress system inside a solid that is independent of external forces. Two important residual stress measurement methods commonly used today are the stress relief method and the X-ray method. In the case of conventional stress relief methods, this method is destructive as if a hole had to be drilled or machined to remove the stress.

비파괴적인 방법으로 잔류응력을 측정하기 위한 노력은 X선을 이용한 방법을 제외하고는 거의 성공하지 못했다. 그러나, X선을 이용한 방법도 표면으로부터 0.5밀(mil)이내의 범위에 대해서만 적용할 수 있고, 파이프나 다른 물체의 내부표면상의 잔류응력을 측정하는 데에는 부적당하다.Efforts to measure residual stress in a non-destructive manner have rarely succeeded except by X-ray methods. However, the X-ray method can also be applied only within the range of 0.5 mils from the surface and is inadequate for measuring residual stresses on the inner surface of pipes or other objects.

본원과 관련된 출원으로, 동일 양수인에게 양도하여 동시 출원된 죤 루에디거 메이더 비트롤과 마샬 고들죤스의 "준 비파괴적 잔류응력 측정"의 경우, 국부적으로 용융된 영역의 열이 스트레인 계기 아래로 확산하여, 그 결과 열응력이 발생하기 전에 표면 스트레인을 측정한다. 준-비파괴적 이라는 의미는 시험된 부분에 있어서의 손상이 다음에 사용하기에 해가되지 않을 정도로 작음을 의미한다.In the application associated with this application, in the case of the "quasi non-destructive residual stress measurement" of John Ruediger Meder Vitrol and Marshall Goddle Jones, assigned simultaneously to the same assignee, the heat in the locally melted area is below the strain gauge. As a result, the surface strain is measured before thermal stress occurs. Quasi-non-destructive means that the damage in the tested area is small enough that it is not harmful for future use.

잔류응력은 시험할 물체에 있어서 스트레인 계기 부근의 국부적으로 용융된 영역에서 응력을 제거할 때 생기는 표면 스트레인을 측정함으로써 결정된다. 국부적인 용융은 레이저 빔이나 기타 가는 직진 열원에 의해 실행되며, 용융된 영역의 범위를 제한하고 스트레인 계기를 보호하기 위해서 단파장 열펄스가 사용된다. 단파장 열펄스가 차단된 후, 용융된 영역은 재응고하기 시작한다. 온도가 감속하고 재주조 응력이 현저해짐에 따라 열응력은 사라지게 되고, 응력이 약화됨으로써 유발된 스트레인의 변화는 이제 간단한 전기회로망을 이용해서 측정할 수 있다. 열응력과 재주조응력의 영향은 시험할 물체의 측정치로부터 시험물체와 동일재료인 어닐된 시료의 교정측정치를 뺌으로써 제거된다. 결과적으로 제거된 스트레인은 잔류 응력을 계산하는데 사용된다.Residual stresses are determined by measuring the surface strain produced when stresses are removed in the locally melted region near the strain gauge in the object under test. Local melting is performed by laser beams or other thin straight heat sources, and short wavelength heat pulses are used to limit the range of the molten area and to protect the strain meter. After the short wavelength heat pulses are blocked, the molten region begins to resolidify. As the temperature slows and the recast stress becomes significant, the thermal stress disappears, and the strain change caused by the weakening of the stress can now be measured using a simple network. The effects of thermal and recast stresses are eliminated by subtracting the calibration measurements of the annealed sample of the same material as the test object from the measurements of the object to be tested. As a result, the removed strain is used to calculate the residual stress.

본 방법은 3개의 소자로 이루어진 로제트 스트레인 계기를 사용함으로써 적절히 실행되고, 펄스 방식으로 구동된 레이저에 의해 로제트의 중앙에 일시적으로 홀이 용융된다. 어닐된 시료에 대한 교정용 스트레인의 측정은, 열응력이나 재주조 응력이 안정되도록 홀이 재응고한 다음 충분한 시간이 지난후(10초 내지 30초), 시험물체에 대해서 대체로 동일하게 중복 시험함으로써 실행된다. 홀을 용융하는 대신, 보다 정확하고 효과적인 방법이 필요할때는 스트레인 계기 주위에 거의 완전한 형태의 링을 용융하여 응력을 제거한다.The method is suitably carried out by using a rosette strain gauge consisting of three elements, and a hole is temporarily melted in the center of the rosette by a laser driven in a pulsed manner. The measurement of the calibration strain on the annealed sample is carried out in the same manner by the test of the test object in the same manner, after a sufficient time (10 seconds to 30 seconds) after the hole has resolidified to stabilize the thermal stress or recast stress. Is executed. Instead of melting the holes, when a more accurate and effective method is needed, a nearly complete ring is melted around the strain gauge to eliminate the stress.

벌크 잔류응력을 측정하는 이러한 방법은 물체가 거의 파손되지 않으므로 비파괴적에 가까운 준-비파괴적인 방법이며, 광학부품을 사용하여 레이저 빔을 편향시킴으로써 파이프의 내부 표면이나 다른 부분상의 잔류응력을 측정할 수 있고, 또한 이러한 방법은 종래 기술보다 비용이 더 든다.This method of measuring bulk residual stress is a non-destructive method that is almost non-destructive because almost no object is broken, and it is possible to measure the residual stress on the inner surface of the pipe or other parts by deflecting the laser beam using optical components. This method is also more expensive than the prior art.

본 잔류응력측정 방법은, 잔류응력을 측정하기 위해 홀을 드릴링하는 공지의 방법에 기초를 두고 있다. 홀에서 응력이 제거되어 생긴 표면 스트레인을 측정함으로써, 잔류응력을 평가한다. 본 방법의 경우에 있어서, 응력을 제거하기 위해 스트레인 계기 부근에서 시험물체에 홀을 일시적으로 용융한다. 경우에 따라서는, 홀을 용융하는 방법은 감도나 정확도가 불충분하므로, 보다 민감하고 정확한 방법이 필요할 때에는 트래패닝(trepanning) 기법이 사용된다. 이경우, 스트레인 계기의 중앙에 홀을 용융하는 대신, 스트레인 계기 주위에 응력 제거된 링 또는 거의 완전한 형태의 링을 용융한다. 이러한 준-비파괴적 방법은 트리패닝 방법 뿐만 아니라 홀 용융방법이나 기타 국부적으로 용융된 영역에도 적용할 수 있다.This residual stress measurement method is based on a known method of drilling holes to measure residual stress. The residual stress is evaluated by measuring the surface strain resulting from the stress removal from the hole. In the case of this method, the hole is temporarily melted in the test object in the vicinity of the strain gauge to remove the stress. In some cases, the method of melting a hole is insufficient in sensitivity or accuracy, so a trepanning technique is used when a more sensitive and accurate method is needed. In this case, instead of melting the hole in the center of the strain gauge, a strained ring or an almost complete ring around the strain gauge is melted. This quasi-non-destructive method can be applied to not only the tripping method but also the hole melting method or other locally melted areas.

이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail.

제1도에 도시된 3개의 소자로 이루어진 로제트스트레인 계기(10)는 통상 주응력과 한쪽 주방향이 결정되어야 할때 선택된다. 3개의 계기소자(11),(12) 및 (13)는 스트레인 계기(10)의 원주위에 배치되며, 각각 0

Figure kpo00001
,90
Figure kpo00002
및 225
Figure kpo00003
위치에 있다. 계기(10)의 중심에는 정합 패턴으로 작용하는 환형 링(14)이 계기상의 원과 동심으로 설치되어 있으며, 그 안에서 적당한 가는 직진 열원에 의해 홀(15)이 일시적으로 용융된다. 주름잡혀 있는 계기소자(11),(12),(13) 및 정합패턴의 환형링(14)은 플라스틱 받침대(16) 상에 부식시킨 박부품이며, 이들은 통상 프린트 배선기술에 의해 제조된다. 계기소자의 양단에는 전기접속을 위해 확장된 접촉패드(17)가 형성되어 있다.The rosette strain gauge 10 consisting of three elements shown in FIG. 1 is usually selected when the principal stress and one circumferential direction have to be determined. Three instrument elements 11, 12 and 13 are arranged around the circumference of the strain gauge 10, each 0
Figure kpo00001
, 90
Figure kpo00002
And 225
Figure kpo00003
In position. In the center of the meter 10, an annular ring 14 serving as a matching pattern is provided concentrically with the circle on the meter, in which the hole 15 is temporarily melted by a suitable thin straight heat source. The corrugated instrument elements 11, 12, 13 and the annular ring 14 of the matching pattern are thin parts which are corroded on the plastic pedestal 16, which are usually manufactured by a printed wiring technique. On both ends of the instrument element there is formed an extended contact pad 17 for electrical connection.

로제트스트레인 계기(10)는 금속저항 계기로서, 박부품의 길이가 기계적으로 신장될 때, 도체의 폭은 줄어들고 길이는 늘어나서 통상 전기 저항이 증가되도록 작동한다. 어떤 길이의 저항소자를 그것에도 스트레인을 가하는 것과같은 방법으로 스트레인이 가해진 부분에 밀착시키면, 측정된 저항치의 변화는 스트레인으로서 교정할 수 있다. 여러 종류의 스트레인 계기가 공지되어 있으며, 용도에 따라 로제트 스트레인 계기(10)대신 사용할 수 있다.Rosette strain gauge 10 is a metal resistance gauge, and when the length of a thin part is mechanically elongated, the width of the conductor is reduced and the length is increased so that the electrical resistance is usually increased. If the resistive element of any length is brought into close contact with the strained part in the same way as the strain is applied thereto, the change in the measured resistance can be corrected as strain. Several types of strain gauges are known and may be used in place of rosette strain gauges 10 depending on the application.

응력제거를 위해, 집속된 레이저 빔이나 전자빔 또는 기타 가는 직선형 열원에 의해 계기(10)의 중앙에 국부적으로 홀 또는 영역(15)이 용융된다. 이들 열원중에서, 약 1내지 10밀리초 정도의 펄스파장을 갖는 펄스방식의 레이저가 바람직하다.For stress relief, the hole or region 15 is locally melted in the center of the instrument 10 by a focused laser beam or electron beam or other thin straight heat source. Among these heat sources, a pulsed laser having a pulse wavelength of about 1 to 10 milliseconds is preferable.

이러한 단파장 열원으로 인하여 용융영역을 제한하고 스트레인 계기(10)를 보호할 수 있으며, 한편 시험할 금속이나 플라스틱 물체를 흔적없이 용융하는 것이 중요하다. 용융이 적당히 제어될 때, 이러한 홀은 응고시에 거의 밀폐된다. 본 방법에 있어서의 준-비파괴적인 성질은 물질의 상당량이 손실되기 전에 수밀리초 내에 용융영역이 재주조되기 때문에 확실해진다.This short wavelength heat source limits the melting zone and protects the strain gauge 10, while it is important to melt the metal or plastic object to be tested without trace. When melting is properly controlled, these holes are almost closed upon solidification. The quasi-non-destructive nature in this method is assured because the melt zone is recast within a few milliseconds before a significant amount of material is lost.

이하, 국부적인 용융에 의해 잔류응력을 측정하는 과정에 관해 설명하기로 한다. 먼저 레이저는 일정시간동안 물체에 에너지를 주입하여 용융영역이 형성되고, 그 부근에서 잔류응력이 제거된다. 동시에, 불균일한 온도 분포때문에 열 응력도 제공된다. 레이저 펄스가 차단된 후에, 용융된 영역은 장응고하기 시작한다. 열응력은 온도가 감소하고 재주조 응력이 현저해짐에 따라 사라지게 된다.Hereinafter, the process of measuring the residual stress by local melting will be described. First, the laser injects energy into the object for a certain time to form a melting zone, and the residual stress is removed in the vicinity. At the same time, thermal stress is also provided because of the uneven temperature distribution. After the laser pulse is blocked, the molten region begins to solidify. Thermal stress disappears as temperature decreases and recast stress becomes more pronounced.

응력온화로 인한 스트레인의 변화는 용융영역이 재응고 한 후에, 또한 열응력 및 재주조 응력이 안정되도록 약 10초 내지 30초 정도의 충분한 시간이 경과한 후에 측정된다. 제2도의 시간대 스트레인 곡선에서 잔류응력을 갖는 물체에 대한 곡선을 참조해보면, 스트레인의 최대치는 영역이 용융되어 있는동안 발생하고, 잠시 후에는 스트레인이 대체로 일정해짐을 나타낸다. 열응력과 재주조 응력의 영향은 시험할 물체의 측정치로부터 시험물체와 동일재료인 어닐된 시료의 교정 측정치를 뺌으로써 제거된다.The change in strain due to stress warming is measured after remelting of the melt zone and after a sufficient time of about 10 to 30 seconds has elapsed to stabilize the thermal stress and recast stress. Referring to the curves for the objects with residual stress in the time-strain strain curve of FIG. 2, the maximum of the strain occurs while the region is molten, and after a while the strain is generally constant. The effects of thermal stress and recast stress are eliminated by subtracting the calibration measurements of the annealed sample of the same material as the test object from the measurements of the object to be tested.

스텐레스 강철과 같은 어닐된 시료는 시험물체와 동일재료이어야 하지만, 동일 형태일 필요는 없다(즉, 한쪽은 파이프이고, 다른쪽은 평평한 플레이트일 수 있다)어닐된 조각은 그것이 정해진 잔류응력을 갖지 않고 또한 응력이 자유로이 측정할 수 있기 때문에 취해진다. 교정용의 스트레인 측정은 물체에 대해 행한 시험을 어닐된 시료에 대체로 동일하게 중복 시험함으로써 이루어진다. 제2도의 시간대 스트레인 곡선에서 어닐된 시료에 대한 곡선을 참조해 보면, 표면 스트레인 등은 용융된 영역이 응고하고, 열응력 및 재주조 응력의 영향이 안정된 후에 측정된다. 제거스트레인 Δε은 잔류응력을 갖는 물체에 대한 스트레인으로부터 어닐된 시료에 대한 스트레인을 뺌으로써 얻어지고, 이것은 잔류응력을 계산하는데 사용된다. 그축의 응력장에서는, 3개의 계기소자를 서로 다른 방향으로 대치함으로써, 3개의 미지수와 2개의 주응력 및 하나의 주 방향을 해결할 수 있다.The annealed sample, such as stainless steel, must be of the same material as the test object, but it does not have to be the same shape (ie one can be a pipe and the other can be a flat plate) and the annealed piece does not have a defined residual stress. In addition, the stress is taken because it can be measured freely. Calibration strain measurements are made by overlapping the test made on the object with approximately the same test on the annealed sample. Referring to the curve for the sample annealed in the time-strain strain curve of FIG. 2, the surface strain and the like are measured after the molten region solidifies and the influence of thermal stress and recast stress is stabilized. The removal strain Δε is obtained by subtracting the strain for the annealed sample from the strain for the object with residual stress, which is used to calculate the residual stress. In the stress field of the axis, by replacing three instrument elements in different directions, three unknowns, two main stresses, and one main direction can be solved.

멀리 떨어져 있는 직선형 열원을 사용함으로써, 어느 한 부분의 내부표면과 같이 측정하기 어려운 부분의 잔류응력 측정이 가능해진다. 제3도를 참조하여, 원자로 파이프(18)의 내부직경(ID)상의 잔류응력을 측정하는 경우를 예로 들어본다. 원자로 배관에 있어서 벌크 용접에 의한 잔류응력은 입자사이의 응력 부식에 의한 균열 문제의 가장 주요한 원인이며, 또 그러한 균열은 파이프의 내부 표면상에서 발생하기 때문에 내부 표면상의 잔류응력 측정이 필요하다.By using linear heat sources that are far apart, residual stress can be measured in parts that are difficult to measure, such as the inner surface of any part. Referring to FIG. 3, take the example of measuring the residual stress on the inner diameter (ID) of the reactor pipe (18). In nuclear reactor piping, residual stress by bulk welding is the main cause of the problem of cracking due to stress corrosion between particles, and since such cracking occurs on the inner surface of the pipe, residual stress measurement on the inner surface is necessary.

동력레이저(19)는 멀리 떨어져 있고, 레이저 빔(20)은 파이프 내로 입사된 후 프리즘(21) 및 접속렌즈(22)에 의해 결합되어 있는 로제트 스트레인계기(10)의 중심으로 편향된다. 레이저 열원 및 거울 등을 포함하여 빔을 편향시키는 광학부품은 이동캐리지 상에 설치할 수 있다. 본 발명의 준-비파괴적인 방법은 신속하고, 종래 방법보다 비용이 적게들며, 잔류응력의 현장측정에 적합하다.The power laser 19 is far apart and the laser beam 20 is incident into the pipe and then deflected to the center of the rosette strain gauge 10 which is coupled by the prism 21 and the connecting lens 22. Optical components that deflect the beam, including laser heat sources and mirrors, may be installed on the moving carriage. The quasi-non-destructive method of the present invention is fast, less expensive than conventional methods, and is suitable for field measurements of residual stress.

제4도에는 레이저를 이용한 스트레인 측정시스템 전체가 블럭선도로 도시되어 있다. 레이저 장치에는 정합레이저(25), 동력레이저(26) 및 집속렌즈(27)등이 포함되며, 이들은 시중에서 구입할 수 있는 부품들이다. 어떨 레이저 장치에서는, 저 에너지의 정합레이저(25)는 헬륨-네온 레이저이며, 동력 레이저(26)와 동축선상에 설치된다. 한편, 동력레이저는 1.06 미크론의 파장을 갖는 네오디뮴-글래스 레이저이다. 정합레이저(25)는 적외선 영역에서 다른 파장을 가지며, 동력레이저의 열원펄스를 확실히 계기(10)의 중앙에 있도록 한다. 계기(10)는 제1도와 동일하며, 시중에서 구입할 수 있는 홀-드릴멍용 로제트 스트레인 계기일 수 있다. 이러한 계기는 그 전체크기가 1/4인치 이하로서 비교적 작은 것이며, 적당한 접착제로 물체나 시료(28)에 부착된다. 레이저 용융후의 스트레인의 변화는 전류원 및 증폭기(29)를 포함하는 전기 회로망으로 측정된다. 각 계기 소자에는 정전류가 공급되며, 소자 양단에서 측정된 전압은 스트레인 즉, 응력에 정비례한다. 응력을 물질의 Poisson비와 탄성률 E를 포함하고 있는 적당한 식에 의해 계산된 스트레인으로 부터 결정된다. 파이프(18)가 시험물체이고 바(bar) (28)가 시료라고 하면, 양쪽의 시험에 동일한 계기가 사용되고, 레이저장치와 레이저 펄스의 펄스파장 및 에너지 입력은 중복된다. 일단 주어진 물질에 대한 교정용 스트레인 측정치가 결정되면, 동일재료의 물체에 대해 이 과정을 매번 반복 수행할 필요는 없다. 또한, 어닐된 시료의 교정용 측정치를 나타내는 전압은 잔류응력을 갖는 물체에 대한 측정 전압으로부터 장치에 의해 자동적으로 감산될 수 있다. 이것을 실행하는 방법은 여러가지가 있지만, 이 분야에서 숙련된 기술자들에게는 명백한 것들이다.4 shows a block diagram of the entire strain measurement system using a laser. The laser device includes a matching laser 25, a power laser 26, a focusing lens 27, and the like, which are commercially available parts. In some laser devices, the low-energy matching laser 25 is a helium-neon laser and is provided coaxially with the power laser 26. On the other hand, the power laser is a neodymium-glass laser having a wavelength of 1.06 microns. The matching laser 25 has a different wavelength in the infrared region and ensures that the heat source pulse of the power laser is in the center of the meter 10. The meter 10 is the same as in FIG. 1 and may be a commercially available rosette strain gage for a drill hole. These instruments are relatively small, 1/4 inch or less in total, and are attached to an object or sample 28 with a suitable adhesive. The change in strain after laser melting is measured with an electrical network comprising a current source and an amplifier 29. Each instrument element is supplied with a constant current, and the voltage measured across the element is directly proportional to the strain, or stress. The stress is determined from the strain calculated by the appropriate equation including the Poisson ratio of the material and the modulus of elasticity E. If the pipe 18 is a test object and the bar 28 is a sample, the same instrument is used for both tests, and the pulse wavelength and energy input of the laser device and the laser pulses overlap. Once the calibration strain measurements for a given material have been determined, it is not necessary to repeat this process for objects of the same material each time. In addition, the voltage representing the calibration measurement of the annealed sample can be automatically subtracted by the device from the measured voltage for the object with residual stress. There are many ways to do this, but it is obvious to those skilled in the art.

로제트 스트레인 계기(10)에 대한 3개의 제거스트레인 Δε을 알면 주응력의 크기 및 그 방향의 계산은 통상적인 작업이다. 1966년 12월호 Experimental Mechanics지의 577페이지 네지 586페이지에 수록된 엔. 지. 렌들러와 아이. 비그네드의 "홀-드릴링용 스트레인 계기를 이용한 잔류응력 측정방법"과, 1973년에 애디슨-웨슬리 출판사에서 출판한 티. 지. 벡위드와 엔. 엘. 버크의 "기계적인 측정" 제2판(미국 국회도서관 카탈로그 카드번호 70-85380)을 참조하시오. 마이크로 프로세서에 제거스트레인을 나타내는 3개의 전압을 공급하여 주응력 및 그 방향의 계산을 실행한다. 본 발명은 벌크 잔류 응력 즉, 표면으로부터 50밀(mil) 이상의 깊이의 평균응력을 측정한다.Knowing the three removal strains Δε for the rosette strain gauge 10, the calculation of the magnitude and direction of the principal stress is a common task. Yen on page 577, page 586, of Experimental Mechanics, December 1966. G. Renderer and child. Vigneden's "Method for Measuring Residual Stresses Using Strain Gauges for Hole-Drilling" and Tee, published by Addison-Wesley Publishing Co., 1973. G. Beckweed and Yen. L. See Burke's "Mechanical Measurements" Second Edition (American Library Catalog Card No. 70-85380). The microprocessor is supplied with three voltages representing the removal strain to calculate the principal stress and its direction. The present invention measures the bulk residual stress, ie the mean stress at a depth of 50 mils or more from the surface.

상기에 언급된 트리패닝 방법이 제5도에 도시되어 있으며, 보다 정확하고 효과적인 방법을 필요로 할때 사용된다.The above-mentioned tree panning method is shown in FIG. 5 and is used when a more accurate and effective method is needed.

이 경우, 계기의 중앙에 홀을 용융하는 대신 계기의 주위에 응력이 제거된 거의 완전한 링 형태의 영역(30)이 용융된다. 가는 집속레이저 빔을 편향시켜서, 계기 소자에 대한 도선이 통광될 공간을 남겨두고, 거의 완전한 형태의 링을 투사한다.In this case, instead of melting the hole in the center of the meter, the almost complete ring-shaped area 30 is melted around the meter. By deflecting the thin focused laser beam, it projects a nearly complete ring, leaving room for the conducting wire to the instrument element to pass through.

Claims (1)

시험물체(18,28)의 표면에 스트레인 계기(10)를 부착하여, 잔류응력을 결정하기 위해 표면스트레인을 측정하는 준비파괴적인 잔류응력측정 방법에 있어서, 스트레인 계기(10)부근의 물체(18)의 영역(15)을 가는 직진 열원(19,26)으로 일시적으로 또한 국부적으로 용융하여 응력을 제거하고, 용융된 영역이 재응고 된 후 또한 재응고된 용융영역에서 열응력이 사라지고 재주조 응력이 현저해지도록 충분한 시간이 경과한 후에 응력완화로 인한 스트레인의 변화를 상기 스트레인 계기(10)로 측정하며, 스트레인 계기(10)부근의 시료(28)의 영역을 가는 직진열원으로 일시적으로 또한 국부적으로 용융하여 응력을 제거하고, 용융된 영역이 재응고된 후 또한 재응고된 용융영역에서 열응력이 사라지고 재주조 응력이 현저해지도록 충분한 시간이 경과한 후에 응력완화로 인한 스트레인의 변화를 상기 스트레인 계기(10)로 측정하여, 시험물체(18)에 대한 스트레인의 측정치로부터, 시험물체와 동일재료의 어닐된 시료(28)에 대한 교정용 스트레인의 측정치를 감산하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정방법.In the destructive residual stress measuring method of attaching the strain gauge 10 to the surfaces of the test objects 18 and 28 and measuring the surface strain to determine the residual stress, the object 18 near the strain gauge 10 may be used. Temporarily and locally melt with a straight heat source (19,26) that goes through the region (15) to remove stress, and after the molten region is resolidified, the thermal stress disappears and the recast stress After sufficient time has elapsed, the strain change due to stress relaxation is measured by the strain gauge 10, and is also temporarily and locally as a direct heat source that goes to the region of the sample 28 near the strain gauge 10. To remove the stress, and after the time has elapsed after the molten region has resolidified and sufficient time has elapsed so that the thermal stress disappears in the resolidified melt region and the recast stress is significant. Is measured by the strain gauge 10 to subtract the measurement of the calibration strain for the annealed sample 28 of the same material as the test object from the measured value of the strain on the test object 18. Residual stress measurement method, characterized in that.
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