CN115389074A - 一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统 - Google Patents
一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明所提供的一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统,包括:利用激光镭雕机对目标位置进行打磨;打磨完成后,将应变花粘贴在目标位置,并将粘贴好的应变花与应变采集器连接;在激光镭雕机软件终端中根据应变花的打孔位置设计目标打孔路径;利用激光镭雕机,按照目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;打孔完成后,应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。本发明通过利用激光镭雕机对陶瓷材料进行打孔,并利用残余应力分析终端自动计算残余应力结果数据,实现了对陶瓷材料进行残余应力检测,可用于陶瓷材料的生产指导,进而提高陶瓷产品的生产质量,解决后期使用过程中存在的风险及隐患。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料性能检测技术领域,尤其涉及的是一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统。
背景技术
由于制造工艺产生的不均匀的机械形变、温度变化和相变等,往往使材料产生不均匀的塑性变形。去除外部作用后,由于残留的塑性变形对材料的作用,会在材料内部存在相应的弹性变形,以保持构件的平衡状态,并使材料内部产生应力,称为内应力。内应力在材料的较大区域存在并且被认为是均匀的,与之相关的内力和内力矩在物体的各个截面上保持平衡,称这种内应力残余应力。残余应力的存在使得材料在使用过程中容易出现变形、开裂等现象,影响材料的使用寿命。
残余应力的检测方法主要有无损检测和有损检测两类方法,这些方法在金属构件及材料中的检测使用比较成熟,而且也形成了相应的标准。但对于陶瓷材料残余应力的检测目前并没有相关的标准及成熟的检测方法。尤其随着建筑陶瓷材料如岩板等材料的兴起,由于残余应力的存在使得岩板在加工、使用过程中容易导致破损的问题,严重制约了这些材料的发展。
盲孔法作为一种有效的残余应力检测方法,在金属材料中的使用非常成熟。其原理为使用钻头在材料表面打一小孔,使被测点的应力得到释放,然后通过应变片感应到的变形计算得到释放的残余应力的大小。但由于陶瓷材料硬度高,耐磨性好,普通钻头无法进行打孔,就算用金刚石钻头也会因为发热量大导致测量结果不准确,同时钻头价格高,成本大,导致目前盲孔法一直难以应用在陶瓷材料的残余应力检测方面,因此,现有技术没有可适用于陶瓷材料残余应力检测的方法。
因此,现有技术存在缺陷,有待改进与发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统,旨在解决现有技术没有可适用于陶瓷材料残余应力检测方法的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
一种陶瓷材料残余应力检测方法,所述陶瓷材料残余应力检测方法基于陶瓷材料残余应力系统实现,所述陶瓷材料残余应力系统包括:激光镭雕机,应变采集器,以及与所述应变采集器连接的残余应力分析终端;
所述陶瓷材料残余应力检测方法包括:
利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨;
打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接;
在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径;
利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;
打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。
在一种实现方式中,所述利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨,包括:
在激光镭雕机的工作台上放置冰盒,所述冰盒中盛装有冰块;
将待测陶瓷材料放置在所述冰盒上,且待打孔位置位于所述冰盒的中间位置;
打开激光镭雕机,对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨;
其中,打磨时的激光波长为355nm,脉冲宽度为5-30ns,频率为5-30HZ,功率为3-30W,打磨次数为1-5次。
在一种实现方式中,所述打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接,包括:
打磨完成后,将应变花通过胶水粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面;
利用环形端子固定住所述应变花的位置,并将所述应变花与所述应变采集器连接;
其中,所述应变花包括三个应变单元,敏感栅角度分别为0°、45°和90°。
在一种实现方式中,所述在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计打孔路径之前,还包括:
在所述残余应力分析终端上的残余应力分析软件中输入待测陶瓷材料的弹性模量和泊松比。
在一种实现方式中,所述在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径,包括:
打开激光镭雕机,将激光头位置调整至对准所述应变花的打孔位置;
设计目标打孔路径,并进行对焦操作;
其中,所述激光镭雕机的激光波长为355nm,且采用3D振镜扫描头,目标打孔尺寸的直径为0.5-3mm,目标打孔尺寸的深度为直径的1.2倍。
在一种实现方式中,所述设计目标打孔路径具体包括:
在激光镭雕机软件终端中根据目标打孔尺寸,制定与所述目标打孔尺寸的直径大小相同的第一圆环路径;
选择内部填充,设定线角度为45°,设定线间距为0.01mm,选择平均分布填充线;
选定填充后的第一圆环路径进行整体计算,沿所述第一圆环路径绕一次;
制定第二圆环路径,所述第二圆环路径的直径小于所述目标打孔尺寸;
选择内部填充,设定线角度为135°,与所述第一圆环路径的激光线互相垂直,设定线间距为0.01mm,选择平均分布填充线;
选定填充后的第二圆环路径进行整体计算,沿所述第二圆环路径绕一次;
将所述第一圆环路径和所述第二圆环路径的圆心重叠,完成打孔路径的设计。
在一种实现方式中,所述陶瓷材料残余应力系统还包括:抽风装置,用于清除所述激光镭雕机在打孔时产生的粉末;
所述利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔,包括:
利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔,同时开启抽风装置;
所述激光镭雕机的激光功率为3-30W,聚焦后的脉冲光束直径为0.02-0.05mm,脉冲宽度为5-30ns,频率为5-30HZ;
所述抽风装置吸力为1-10KPa,风量为10-100m3/h,所述抽风装置的抽风口与激光打孔位置之间的距离为0.1-1m;
所述激光镭雕机采用非连续工作方式,按设定参数每次连续工作1-10个循环,每次作用深度为0.005-0.05mm,每次作用后间隔10-60秒再进行下一次工作,直至达到所述目标打孔尺寸的深度。
在一种实现方式中,打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据,包括:
打孔完成后,通过所述应变采集器采集到稳定后的应变值;
所述残余应力分析终端获取所述应变值;
所述残余应力分析终端中的残余应力分析软件根据所述弹性模量和泊松比计算得到残余应力结果数据。
在一种实现方式中,所述残余应力结果数据包括:最大主应力、最小主应力、0度夹角和等效应力。
本发明还公开了一种陶瓷材料残余应力检测系统,包括:
激光镭雕机,用于对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨,以及按照目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;
应变采集器,用于在打磨完成后,与粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面的应变花连接,以及在打孔完成后,将采集到的应变数据输入残余应力分析终端;
残余应力分析终端,所述残余应力分析终端与所述应变采集器连接,用于采集释放的应变并计算得到残余应力结果数据;
抽风装置,用于清除所述激光镭雕机在打孔时产生的粉末。
本发明所提供的一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统,所述陶瓷材料残余应力检测方法基于陶瓷材料残余应力系统实现,所述陶瓷材料残余应力系统包括:激光镭雕机,应变采集器,以及与所述应变采集器连接的残余应力分析终端;所述陶瓷材料残余应力检测方法包括:利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨;打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接;在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径;利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。本发明通过利用激光镭雕机对陶瓷材料进行打孔,并利用残余应力分析终端自动计算残余应力结果数据,实现了对陶瓷材料进行残余应力检测,可用于陶瓷材料的生产指导,进而提高陶瓷产品的生产质量,解决后期使用过程中存在的风险及隐患。
附图说明
图1是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法较佳实施例的流程图。
图2是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法较佳实施例中步骤S100的具体流程图。
图3是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法较佳实施例中步骤S200的具体流程图。
图4是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法较佳实施例中步骤S300的具体流程图。
图5是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法较佳实施例中步骤S320的具体流程图。
图6是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法较佳实施例中步骤S500的具体流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
目前市场上并没有一套比较完善的技术对陶瓷材料的残余应力进行检测,本发明则通过引进激光镭雕的方法,利用材料释放出的变形量成功地检测出陶瓷材料的残余应力,从而填补陶瓷行业残余应力检测的空白。
请参见图1,图1是本发明中陶瓷材料残余应力检测方法的流程图。所述陶瓷材料残余应力检测方法基于陶瓷材料残余应力系统实现,所述陶瓷材料残余应力系统包括:激光镭雕机,应变采集器,以及与所述应变采集器连接的残余应力分析终端。
如图1所示,本发明实施例所述的陶瓷材料残余应力检测方法包括以下步骤:
步骤S100、利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨。
在一种实现方式中,请参阅图2,所述步骤S100包括:
步骤S110、在激光镭雕机的工作台上放置冰盒,所述冰盒中盛装有冰块;
步骤S120、将待测陶瓷材料放置在所述冰盒上,且待打孔位置位于所述冰盒的中间位置;
步骤S130、打开激光镭雕机,对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨。
本发明可以解决残余应力测试在陶瓷材料领域的应用问题。传统的盲孔法难以在陶瓷材料表面打孔,而且打孔产生的热效应也会影响测试的精度,不能满足陶瓷材料残余应力测试的需求。因此,本发明使用激光镭雕机打孔,并且利用冰盒进行降温,避免了打孔时的热量影响测量结果。
具体地,在激光镭雕机工作台面上放置一个填满冰块的冰盒,将陶瓷材料放置在冰盒上,所需打孔处位于冰盒中间位置,打开激光镭雕机,利用激光镭雕机对陶瓷材料表面所需贴应变花的位置进行打磨。其中,打磨时的激光波长为355nm,脉冲宽度为5-30ns,频率为5-30HZ,功率为3-30W,打磨次数为1-5次。
所述步骤S100之后为:步骤S200、打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接。
在一种实现方式中,请参阅图3,所述步骤S200具体包括:
步骤S210、打磨完成后,将应变花通过胶水粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面;
步骤S220、利用环形端子固定住所述应变花的位置,并将所述应变花与所述应变采集器连接。
具体地,将应变花用胶水黏贴在打磨后的陶瓷材料表面,并用环形端子固定住应变花的位置,并与应变采集器进行连接。所述应变花包括三个应变单元(敏感栅),敏感栅角度分别为0°、45°和90°,用于记录3个方向的应变值。
所述步骤S200之后为:步骤S300、在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径。
具体地,所述残余应力分析终端中具有残余应力分析软件,例如西格玛综合测试软件,在打孔之前,将残余应力分析终端与应变采集器连接。
在一种实现方式中,所述步骤S300之前还包括:在所述残余应力分析终端上的残余应力分析软件中输入待测陶瓷材料的弹性模量和泊松比。所述弹性模量及泊松比为实际测量的值,例如建筑陶瓷岩板的弹性模量及泊松比分别为70GPa和0.23。所述弹性模量及泊松比用于计算残余应力结果数据。
在一种实施例中,请参阅图4,所述步骤S300具体包括:
步骤S310、打开激光镭雕机,将激光头位置调整至对准所述应变花的打孔位置;
步骤S320、设计目标打孔路径,并进行对焦操作。
具体地,打开激光镭雕机,对激光头位置进行调整,使其对准应变花的打孔位置,设计打孔路径,并进行对焦操作。所述激光镭雕机的激光波长为355nm,且采用3D振镜扫描头,目标打孔尺寸的直径D为0.5-3mm,目标打孔尺寸的深度为1.2×D。
在一种实施例中,请参阅图5,步骤S320中的“设计目标打孔路径”具体包括:
步骤S321、在激光镭雕机软件终端中根据目标打孔尺寸,制定与所述目标打孔尺寸的直径大小相同的第一圆环路径;
步骤S322、选择内部填充,设定线角度为45°,设定线间距为0.01mm,选择平均分布填充线;
步骤S323、选定填充后的第一圆环路径进行整体计算,沿所述第一圆环路径绕一次;
步骤S324、制定第二圆环路径,所述第二圆环路径的直径小于所述目标打孔尺寸;
步骤S325、选择内部填充,设定线角度为135°,与所述第一圆环路径的激光线互相垂直,设定线间距为0.01mm,选择平均分布填充线;
步骤S326、选定填充后的第二圆环路径进行整体计算,沿所述第二圆环路径绕一次;
步骤S327、将所述第一圆环路径和所述第二圆环路径的圆心重叠,完成打孔路径的设计。
也就是说,根据所需打孔尺寸(即目标打孔尺寸),制定与目标打孔尺寸同样大小的第一圆环路径,选择内部填充,设定线角度为45°,线间距设定为0.01mm,选择平均分布填充线,选定对象(即填充后的第一圆环路径)整体计算,绕第一圆环路径走一次。再制定一个尺寸比所需打孔尺寸小0.05-0.2mm的第二圆环路径,选择内部填充,设定线角度为135°,与第一圆环路径的激光线互相垂直,线间距设定为0.01mm,选择平均分布填充线,选定对象(即填充后的第二圆环路径比所需打孔尺寸小0.05-0.2mm)整体计算,绕边走一次。将两个圆环路径圆心重叠,两个对象放在同一位置,从而完成打孔路径的设计。采用这种方法设计的路径可以制作出垂直度较好的可以满足测试需求的孔径。
所述步骤S300之后为:步骤S400、利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔。具体地,对焦完成后,开启激光镭雕机,进行打孔操作。
在一种实现方式中,所述陶瓷材料残余应力系统还包括:抽风装置,用于清除所述激光镭雕机在打孔时产生的粉末。所述步骤S400具体为:利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔,同时开启抽风装置。其中,所述激光镭雕机的激光功率为3-30W,聚焦后的脉冲光束直径为0.02-0.05mm,脉冲宽度为5-30ns,频率为5-30HZ。所述抽风装置吸力为1-10KPa,风量为10-100m3/h,所述抽风装置的抽风口与激光打孔位置之间的距离为0.1-1m。所述激光镭雕机采用非连续工作方式,按设定参数每次连续工作1-10个循环,每次作用深度为0.005-0.05mm,每次作用后间隔10-60秒再进行下一次工作,直至达到所述目标打孔尺寸的深度。也就是说,所述激光工作方式为分步作用,根据设定参数激光器采用非连续加工方式,每次作用深度0.005-0.05mm,每次作用后间隔10-60秒再进行下一次工作,如此往复工作直至孔的深度为1.2×D为止,完成打孔操作。应变采集器则记录最终稳定后的不同方向的应变值。
所述步骤S400之后为:步骤S500、打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。
在一种实施例中,请参阅图6,所述步骤S500具体包括:
步骤S510、打孔完成后,通过所述应变采集器采集到稳定后的应变值;
步骤S520、所述残余应力分析终端获取所述应变值;
步骤S530、所述残余应力分析终端中的残余应力分析软件根据所述弹性模量和泊松比计算得到残余应力结果数据。
具体地,打孔完成后,通过应变采集器采集到稳定后应变花的0°、45°和90°单个方向的应变值,结合输入的弹性模量和泊松比,通过计算公式,西格玛综合测试软件自动计算出残余应力结果数据,从而完成打孔处残余应力的检测。
在一种实现方式中,所述残余应力结果数据包括:最大主应力、最小主应力、0度夹角和等效应力。通过残余应力结果数据,解决了陶瓷材料残余应力的表征问题,用于指导生产,从而解决陶瓷材料后期使用过程中变形开裂等问题。
这样,本发明采用激光镭雕机进行打孔,速度快,打孔精准,激光为冷光源,打孔热影响小,结合工艺设置减小热影响并提升打孔精度,使得陶瓷残余应力检测的精度得到提高;采用本发明的检测方法检测陶瓷材料残余应力大小并用于陶瓷材料的生产指导,可以提高陶瓷产品的生产质量,解决后期使用过程中存在的风险及隐患;本发明所形成的陶瓷材料残余应力检测方法,可以准确的测试出陶瓷材料的残余应力大小,填补国内外陶瓷材料残余应力检测的空白。
本发明还公开了一种陶瓷材料残余应力检测系统,其特征在于,包括:
激光镭雕机,用于对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨,以及按照目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;
应变采集器,用于在打磨完成后,与粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面的应变花连接,以及在打孔完成后,将采集到的应变数据输入残余应力分析终端;
残余应力分析终端,所述残余应力分析终端与所述应变采集器连接,用于采集释放的应变并计算得到残余应力结果数据;
抽风装置,用于清除所述激光镭雕机在打孔时产生的粉末;具体如上所述。
综上所述,本发明公开的一种陶瓷材料残余应力检测方法及系统,所述陶瓷材料残余应力检测方法基于陶瓷材料残余应力系统实现,所述陶瓷材料残余应力系统包括:激光镭雕机,应变采集器,以及与所述应变采集器连接的残余应力分析终端;所述陶瓷材料残余应力检测方法包括:利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨;打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接;在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径;利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。本发明通过利用激光镭雕机对陶瓷材料进行打孔,并利用残余应力分析终端自动计算残余应力结果数据,实现了对陶瓷材料进行残余应力检测,可用于陶瓷材料的生产指导,进而提高陶瓷产品的生产质量,解决后期使用过程中存在的风险及隐患。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷材料残余应力检测方法,所述陶瓷材料残余应力检测方法基于陶瓷材料残余应力系统实现,其特征在于,所述陶瓷材料残余应力系统包括:激光镭雕机,应变采集器,以及与所述应变采集器连接的残余应力分析终端;
所述陶瓷材料残余应力检测方法包括:
利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨;
打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接;
在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径;
利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;
打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据。
2.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述利用激光镭雕机对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨,包括:
在激光镭雕机的工作台上放置冰盒,所述冰盒中盛装有冰块;
将待测陶瓷材料放置在所述冰盒上,且待打孔位置位于所述冰盒的中间位置;
打开激光镭雕机,对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨;
其中,打磨时的激光波长为355nm,脉冲宽度为5-30ns,频率为5-30HZ,功率为3-30W,打磨次数为1-5次。
3.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述打磨完成后,将应变花粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面,并将粘贴好的所述应变花与所述应变采集器连接,包括:
打磨完成后,将应变花通过胶水粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面;
利用环形端子固定住所述应变花的位置,并将所述应变花与所述应变采集器连接;
其中,所述应变花包括三个应变单元,敏感栅角度分别为0°、45°和90°。
4.根据权利要求3所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计打孔路径之前,还包括:
在所述残余应力分析终端上的残余应力分析软件中输入待测陶瓷材料的弹性模量和泊松比。
5.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述在激光镭雕机软件终端中根据所述应变花的打孔位置设计目标打孔路径,包括:
打开激光镭雕机,将激光头位置调整至对准所述应变花的打孔位置;
设计目标打孔路径,并进行对焦操作;
其中,所述激光镭雕机的激光波长为355nm,且采用3D振镜扫描头,目标打孔尺寸的直径为0.5-3mm,目标打孔尺寸的深度为直径的1.2倍。
6.根据权利要求5所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述设计目标打孔路径具体包括:
在激光镭雕机软件终端中根据目标打孔尺寸,制定与所述目标打孔尺寸的直径大小相同的第一圆环路径;
选择内部填充,设定线角度为45°,设定线间距为0.01mm,选择平均分布填充线;
选定填充后的第一圆环路径进行整体计算,沿所述第一圆环路径绕一次;
制定第二圆环路径,所述第二圆环路径的直径小于所述目标打孔尺寸;
选择内部填充,设定线角度为135°,与所述第一圆环路径的激光线互相垂直,设定线间距为0.01mm,选择平均分布填充线;
选定填充后的第二圆环路径进行整体计算,沿所述第二圆环路径绕一次;
将所述第一圆环路径和所述第二圆环路径的圆心重叠,完成打孔路径的设计。
7.根据权利要求6所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述陶瓷材料残余应力系统还包括:抽风装置,用于清除所述激光镭雕机在打孔时产生的粉末;
所述利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔,包括:
利用激光镭雕机,按照所述目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔,同时开启抽风装置;
所述激光镭雕机的激光功率为3-30W,聚焦后的脉冲光束直径为0.02-0.05mm,脉冲宽度为5-30ns,频率为5-30HZ;
所述抽风装置吸力为1-10KPa,风量为10-100m3/h,所述抽风装置的抽风口与激光打孔位置之间的距离为0.1-1m;
所述激光镭雕机采用非连续工作方式,按设定参数每次连续工作1-10个循环,每次作用深度为0.005-0.05mm,每次作用后间隔10-60秒再进行下一次工作,直至达到所述目标打孔尺寸的深度。
8.根据权利要求4所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,打孔完成后,所述应变采集器将采集到的应变数据输入残余应力分析终端,所述残余应力分析终端计算得到残余应力结果数据,包括:
打孔完成后,通过所述应变采集器采集到稳定后的应变值;
所述残余应力分析终端获取所述应变值;
所述残余应力分析终端中的残余应力分析软件根据所述弹性模量和泊松比计算得到残余应力结果数据。
9.根据权利要求1所述的陶瓷材料残余应力检测方法,其特征在于,所述残余应力结果数据包括:最大主应力、最小主应力、0度夹角和等效应力。
10.一种陶瓷材料残余应力检测系统,其特征在于,包括:
激光镭雕机,用于对待测陶瓷材料表面待贴应变花的目标位置进行打磨,以及按照目标打孔路径对待测陶瓷材料进行打孔;
应变采集器,用于在打磨完成后,与粘贴在所述目标位置对应的待测陶瓷材料表面的应变花连接,以及在打孔完成后,将采集到的应变数据输入残余应力分析终端;
残余应力分析终端,所述残余应力分析终端与所述应变采集器连接,用于采集释放的应变并计算得到残余应力结果数据;
抽风装置,用于清除所述激光镭雕机在打孔时产生的粉末。
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