JP2009216514A - Residual stress evaluation system and residual stress measuring method - Google Patents
Residual stress evaluation system and residual stress measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009216514A JP2009216514A JP2008060025A JP2008060025A JP2009216514A JP 2009216514 A JP2009216514 A JP 2009216514A JP 2008060025 A JP2008060025 A JP 2008060025A JP 2008060025 A JP2008060025 A JP 2008060025A JP 2009216514 A JP2009216514 A JP 2009216514A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- residual stress
- strain
- strain gauge
- sample
- measurement target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
本発明は、溶接構造物などの測定対象部材に生じた残留応力を評価する残留応力評価システム、及び測定対象部材に生じた内部残留応力を測定する残留応力測定方法に関する。 The present invention relates to a residual stress evaluation system that evaluates residual stress generated in a measurement target member such as a welded structure, and a residual stress measurement method that measures internal residual stress generated in the measurement target member.
火力・水力機器は、競争力強化におけるコスト、調達の重要度が増しており、従来は溶接施工を極力避けてきた構造物(例えば、タービンロータ等の回転体等)にも、積極的に溶接構造を採用することが検討されている。しかし、これら溶接構造物の信頼性を検討する上では、溶接欠陥、溶接残留応力・溶接変形、溶接熱影響部の材料特性などの問題がある。特に、溶接残留応力については、疲労やバーストへの影響が高いにも拘らず、火力・水力機器について十分に評価法が検討されていないため、溶接残留応力、特に内部残留応力を明らかにし、構造信頼性を確保することが必要となる。 Thermal power and hydraulic power equipment are becoming more cost-effective and more important to procure, and aggressively weld to structures that have conventionally avoided welding as much as possible (for example, rotating bodies such as turbine rotors). Adopting a structure is being considered. However, in examining the reliability of these welded structures, there are problems such as welding defects, welding residual stress / weld deformation, and material characteristics of the heat affected zone. In particular, regarding welding residual stress, although there is a high impact on fatigue and burst, a sufficient evaluation method has not been studied for thermal and hydraulic equipment. It is necessary to ensure reliability.
溶接残留応力の測定方法に関する公知例として、特許文献1及び特許文献2が挙げられる。特許文献1は、部材表面に3軸ひずみゲージを貼り付け、その後、3軸ひずみゲージを貼り付けた表層を放電加工剥離装置によって薄く剥離させることにより、3軸ひずみゲージに現れるひずみ変化から表面残留応力を求める方法である。
特許文献2は、特許文献1に加え、ひずみゲージにより測定した解放ひずみから固有ひずみを求め、有限要素法により弾性ひずみ・固有ひずみマトリックスを求めて表面残留応力の最確値を出力する方法である。
特許文献1に記載の残留応力測定法は、測定対象部材の表層を薄く剥離させてひずみを解放させる方法であり、表面残留応力の評価に適しているが、測定対象部材の内部残留応力を評価するには剥離を繰り返し行う必要があり、測定に多くの時間を要する。また、内部残留応力を評価するために厚く剥離させる場合には、放電加工機本体や電極の改造が必要となる。 The residual stress measurement method described in Patent Document 1 is a method of releasing the strain by thinly peeling the surface layer of the measurement target member, and is suitable for evaluating the surface residual stress, but evaluating the internal residual stress of the measurement target member. In this case, it is necessary to repeat peeling, and a lot of time is required for measurement. In addition, when peeling away thickly in order to evaluate the internal residual stress, it is necessary to modify the electric discharge machine main body and the electrode.
また、特許文献2に記載の残留応力測定方法は、特許文献1と同様に表面残留応力の評価に適しているが、内部残留応力の評価は困難である。
Moreover, although the residual stress measuring method described in
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、測定対象部材の残留応力、特に内部残留応力を精度良く評価できる残留応力評価システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a residual stress evaluation system capable of accurately evaluating the residual stress of a member to be measured, particularly the internal residual stress.
また、本発明の目的は、測定対象部材の内部残留応力を高精度に測定できる残留応力測定方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a residual stress measurement method capable of measuring the internal residual stress of a member to be measured with high accuracy.
本発明に係る残留応力評価システムは、測定対象部材にひずみゲージを貼り付けてひずみ初期値を測定した後、前記ひずみゲージを貼り付けた部分を採取し、ひずみを解放して残留応力を算出し評価する残留応力評価システムであって、前記測定対象部材に貼り付けられた前記ひずみゲージのひずみ値を測定するひずみ測定装置と、このひずみ測定装置で測定したひずみ値から前記測定対象部材の表面残留応力を算出する表面残留応力算出装置と、前記測定対象部材と同様な構成の試料について予め求めた表面残留応力及び内部残留応力、前記試料作製時の溶接条件、前記試料の開先形状、並びに前記試料の材料特性などのデータを関連づけて格納したデータベースと、前記表面残留応力算出装置が算出した表面残留応力、前記測定対象部材の溶接条件、開先形状、及び材料特性に基づき、前記データベース内のデータと照合して、前記測定対象部材の内部残留応力を推定し評価する内部残留応力評価装置と、を有することを特徴とするものである。 The residual stress evaluation system according to the present invention measures a strain initial value by attaching a strain gauge to a measurement target member, and then extracts a portion where the strain gauge is attached, calculates the residual stress by releasing the strain. It is a residual stress evaluation system for evaluating, a strain measuring device for measuring a strain value of the strain gauge affixed to the measurement target member, and a surface residue of the measurement target member from the strain value measured by the strain measurement device Surface residual stress calculation device for calculating stress, surface residual stress and internal residual stress obtained in advance for a sample having the same configuration as the measurement target member, welding conditions at the time of sample preparation, groove shape of the sample, and A database that stores data such as material characteristics of a sample in association with each other, a surface residual stress calculated by the surface residual stress calculation device, and the measurement target member An internal residual stress evaluation device that estimates and evaluates internal residual stress of the measurement target member based on welding conditions, groove shape, and material characteristics, and collates with data in the database. Is.
また、本発明に係る残留応力測定方法は、測定対象部材の内部残留応力を測定する残留応力測定方法であって、測定対象部材に異なる深さの穴を複数穿設し、これらの加工穴の底面にひずみゲージをそれぞれ貼り付けてこの加工穴の底面のひずみ初期値を測定し、その後、前記ひずみゲージを貼り付けた部分を採取し、このときの前記ひずみゲージにより測定される解放ひずみから、前記測定対象部材の任意の深さにおける内部残留応力を求めることを特徴とするものである。 The residual stress measurement method according to the present invention is a residual stress measurement method for measuring internal residual stress of a measurement target member. A plurality of holes having different depths are drilled in a measurement target member, and Each strain gauge is attached to the bottom surface to measure the initial strain value of the bottom surface of this processed hole, and then the portion where the strain gauge is attached is collected, from the release strain measured by the strain gauge at this time, The internal residual stress at an arbitrary depth of the measurement target member is obtained.
本発明に係る残留応力評価システムによれば、内部残留応力評価装置が、測定対象部材について算出された表面残留応力から、この測定対象部材の内部残留応力を推定し評価するので、測定対象部材の残留応力、特に内部残留応力を精度良く評価できる。 According to the residual stress evaluation system according to the present invention, the internal residual stress evaluation apparatus estimates and evaluates the internal residual stress of the measurement target member from the surface residual stress calculated for the measurement target member. Residual stress, especially internal residual stress, can be evaluated with high accuracy.
また、本発明に係る残留応力測定方法によれば、測定対象部材に穿設される加工穴の底面のひずみから内部残留応力を求めるので、測定対象部材の内部残留応力を高精度に測定できる。 Further, according to the residual stress measuring method according to the present invention, the internal residual stress is obtained from the strain of the bottom surface of the processed hole drilled in the measurement target member, so that the internal residual stress of the measurement target member can be measured with high accuracy.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、(A)が本発明に係る残留応力評価システムの一実施形態の構成を示すシステム構成図、(B)が測定対象部材におけるひずみ初期値の測定状況を示す説明図、(C)が測定対象部材における剥離採取部の補修状況を示す説明図である。 1A is a system configuration diagram illustrating a configuration of an embodiment of a residual stress evaluation system according to the present invention, FIG. 1B is an explanatory diagram illustrating a measurement state of an initial strain value in a measurement target member, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a repair situation of a peeling sampling portion in a measurement target member.
図1に示す残留応力評価システム10は、測定対象部材11にひずみゲージ12を貼り付けてひずみ初期値を測定した後、ひずみゲージ12を貼り付けた部分を採取してひずみを解放し、解放ひずみをひずみゲージ12にて測定し、この解放ひずみから表面残留応力を求め、この表面残留応力に基づいて内部残留応力を求めるものである。この残留応力評価システム10は、前記ひずみゲージ12、ひずみ測定装置としてのひずみ測定器13、表面残留応力算出装置14、データベース15、内部残留応力評価装置16、品質判定装置17、出力装置18、並びに平滑手段としての溶接装置である溶接トーチ19及び切削カッター20を有して構成される。
The residual
測定対象部材11は溶接構造物であり、例えばタービンの溶接ロータなどの溶接製品である。また、ひずみ測定器13は、測定対象部材11に貼り付けられたひずみゲージ12と電線21にて接続されており、ひずみゲージ12のひずみ値を測定する。このひずみ測定器13によって、まず、ひずみゲージ12が貼り付けられた測定対象部材11のひずみ初期値が測定される。
The
表面残留応力算出装置14は、ひずみゲージ12及びひずみ測定器13にて測定されたひずみ値から測定対象部材11の表面残留応力を算出して測定する。つまり、表面残留応力算出装置14は、測定対象部材11のひずみ初期値がひずみゲージ12及びひずみ測定器13にて測定された後、ひずみゲージ12が貼り付けられた表層11Aが放電加工、ワイヤカットまたは放電研磨加工により剥離して採取されたときに、ひずみゲージ12及びひずみ測定器13により測定されるひずみ変化(つまり解放ひずみ)から、測定対象部材11の表面残留応力を算出する。この表面残留応力の算出には、次の式(1)を用いる。また、このときの表面残留応力の測定方法は、後述の切断法である。
[数1]
σ0=E・ε ……(1)
σ0:表面残留応力、E:弾性係数、ε:解放ひずみ
The surface residual
[Equation 1]
σ0 = E · ε (1)
σ0: surface residual stress, E: elastic modulus, ε: release strain
データベース15は、試料22(図2〜図5参照)について予め求めた表面残留応力及び内部残留応力、試料22作製時の溶接条件、試料22の開先形状、並びに試料22の材料特性などのデータを関連づけて格納したものである。ここで、試料22は、測定対象部材11と同様な構成、つまり測定対象部材11と同様な材料と溶接方法などにより作製されたものである。
The
また、前記試料22作製時の溶接条件は、溶接入熱量、溶接速度、溶接パス数、溶接棒材料、溶接仕様などである。また、前記試料22の材料特性は、試料22の線膨張係数、比熱、融点温度、相変態特性、組織、弾性係数などである。このデータベース15に格納される試料22の表面残留応力及び内部残留応力の測定方法については後に詳説する。
Moreover, the welding conditions at the time of preparation of the
内部残留応力評価装置16は、表面残留応力算出装置14が算出した測定対象部材11の表面残留応力、測定対象部材11の溶接条件、開先形状及び材料特性に基づき、データベース15内のデータと照合して、測定対象部材11の内部残留応力を推定し評価する。つまり、内部残留応力評価装置16は、表面残留応力算出装置14が算出した測定対象部材11の表面残留応力、測定対象部材11の溶接条件、開先形状及び材料特性と、データベース15内のデータとを照合し、表面残留応力算出装置14が算出した測定対象部材11の表面残留応力、測定対象部材11の溶接条件、開先形状及び材料特性に適合する、データベース15内の試料22の表面残留応力、溶接条件、開先形状及び材料特性のデータに関連付けられた試料22の内部残留応力をデータベース15から引き出し、これを測定対象部材11の内部残留応力の推定値とする。
The internal residual
品質判定装置17は、内部残留応力評価装置16が推定し評価した測定対象部材11の内部残留応力(またはこの内部残留応力と表面残留応力算出装置14が算出した測定対象部材11の表面残留応力)に基づいて、測定対象部材11の品質の合否を判定する。この品質合否の判定は、設計残留応力に対して残留応力(内部残留応力、または内部残留応力及び表面残留応力)が等しいかまたは低い場合を合(合格)とし、高い場合を否(不合格)とする。また、設定に応じて設計残留応力と測定残留応力が等しい場合に否とすることも可能である。上記設計残留応力値は、溶接条件及び使用材料によって変化するため任意に設定される。
The
出力装置18は、表面残留応力算出装置14が算出した測定対象部材11の表面残留応力、内部残留応力評価装置16が評価した測定対象部材11の内部残留応力、及び品質判定装置17が判定した品質判定結果を出力する。
The
溶接トーチ19及び切削カッター20は、表層11Aが剥離された測定対象部材11の剥離採取部11Bを平滑に仕上げるものである。溶接トーチ19は、剥離採取部11Bを溶接補修して肉盛溶接部分11Cを形成し、切削カッター20は、剥離採取部11Bの深さに測定対象部材11の表面を切削加工する。また、溶接トーチ19による溶接補修と切削カッター20による切削とを組み合わせ、例えば溶接トーチ19が溶接補修した肉盛溶接部分11Cを切削カッター20が切削して平滑に加工してもよい。この溶接トーチ19と切削カッター20との補修処理によって、測定対象部材11は残留応力測定後においても製品として使用可能となる。
The
次に、データベース15に格納される表面残留応力の測定方法について、溶接部を例として図2〜図4を参照して説明する。データベース15に格納される表面残留応力は、試料22を用い、切断法(図2)、穿孔法(図3)、ザックス法(図4)の少なくとも1つによって算出したものである。
Next, a method for measuring the surface residual stress stored in the
切断法は、図2に示すように、試料22の溶接線29上の表面にひずみゲージ23を貼り付けてひずみ初期値を測定した後(図2(A))、この試料22を、図2(B)に示すように、放電加工または電解研磨加工などによって切断して(くりぬいて)ひずみを解放させ、または図2(C)に示すように、試料22をワイヤカットなどにより例えば切断線αで切断してひずみを解放し、このときのひずみ変化(つまり解放ひずみ)をひずみゲージ23及びひずみ測定器(不図示)により測定し、この解放ひずみから式(1)を用いて表面残留応力を算出し測定する方法である。
As shown in FIG. 2, the cutting method is performed by attaching a
穿孔法は、図3に示すように、試料22の溶接線29上の表面にひずみゲージ23を貼り付けてひずみ初期値を測定した後、この試料22にドリルなどを用いて穴24を穿設してひずみを解放させ、このときのひずみ変化(つまり解放ひずみ)をひずみゲージ23及びひずみ測定器(不図示)により測定し、この解放ひずみから式(1)を用いて表面残留応力を算出し測定する方法である。
In the drilling method, as shown in FIG. 3, after a
ザックス法は、図4に示すように、試料22の溶接線29上の表面にひずみゲージ23を貼り付けてひずみ初期値を測定した後、この試料22を放電加工、電解研磨加工または旋盤加工などを用いて、例えば試料22の内周面22Aを切削してひずみを解放させ、このときのひずみ変化(つまり解放ひずみ)をひずみゲージ23及びひずみ測定器(不図示)により測定し、この解放ひずみから式(1)を用いて表面残留応力を算出し測定する方法である。
In the Sachs method, as shown in FIG. 4, after the
次に、データベース15に格納される内部残留応力の測定方法について、図5〜図7を参照して説明する。
Next, a method for measuring the internal residual stress stored in the
データベース15に格納される内部残留応力は、試料22に異なる深さの穴(加工穴25)を複数穿設し、これらの加工穴25の底面26にひずみゲージ27をそれぞれ貼り付けて、この加工穴25の底面26のひずみ初期値をひずみゲージ27及びひずみ測定器28を用いて測定した後、ひずみゲージ27を貼り付けた部分を採取し、このときのひずみゲージ27及びひずみ測定器28により測定されるひずみ変化(つまり解放ひずみ)から、試料22の任意の深さにおける内部残留応力を算出したデータである。
The internal residual stress stored in the
前記試料22は、軸方向に垂直な溶接線29を具備する軸対称溶接継手、例えば図5に示す円筒形状の突き合せ溶接継手である。この試料22は、複数枚の平板からなる溶接継手であってもよい。そして、この試料22に、複数の加工穴25が、溶接線29に対して平行または垂直に穿設される。溶接線29に対して平行に配列された加工穴25は、溶接線29に沿う熱影響部分の応力分布を測定するのに適し、また、溶接線29に対し垂直に配列された加工穴25は、溶接線29の近傍と溶接線29から離れた位置での応力分布を測定するのに適する。
The
また、加工穴25は、断面が円形または矩形で、底面26が平滑に穿設されたものであり、この加工穴25の断面形状はひずみゲージ27の形状に応じて選択される。更に、加工穴25は、試料22の厚さ方向、例えば図5に示す円筒形状の突き合せ溶接継手の場合には、図6に示すように半径方向に穿設される。試料22に半径方向の加工穴25が穿設されることによって、同方向(半径方向)の残留応力は解放されるが、測定対象である軸方向と周方向の残留応力は解放が軽微であり、従って、加工穴25の穿設によっても残留応力の測定結果への影響を無視できる。
Further, the processed
加工穴25の底面26へのひずみゲージ27の貼り付けは、図6及び図7に示すひずみゲージ貼付装置30を用いる。このひずみゲージ貼付装置30は、プラスチックフィルム32で覆われた先端部31を具備するものであり、この先端部31に、貼付面33に接着剤が塗布されたひずみゲージ27が取り付けられる。ひずみゲージ貼付装置30の先端部31は、金属材料または非金属材料、好ましくは弾性を有するシリコンゴム等で構成される。また、プラスチックフィルム32は、ひずみゲージ27接着用の前記接着剤によっても接着されることが無いフィルムである。
For attaching the
この状態で、ひずみゲージ貼付装置30の先端部31を試料22の加工穴25内に挿入し(図7(A))、ひずみゲージ27の貼付面が加工穴25の底面26に位置したときに、ひずみゲージ貼付装置30の先端部31を加工穴25の底面26に押圧して密着させ(図7(B))、その後、ひずみゲージ貼付装置30を加工穴25から引き抜いて(図7(C))、加工穴25の底面26にひずみゲージ27を貼り付ける。このひずみゲージ27は、図6に示すように、電線34を介してひずみ測定器28に接続される。ひずみゲージ27が加工穴25の底面26に貼り付けられた状態で、この底面26のひずみ初期値がひずみゲージ27及びひずみ測定器28により測定される。
In this state, the
ここで、ひずみゲージ貼付装置30によるひずみゲージ27の貼り付けは、後述のひずみゲージ27Aに対しても同様に適用される。また、このひずみゲージ27Aも、電線34を介してひずみ測定器28に接続される。
Here, the affixing of the
上述のひずみ初期値の測定後、加工穴25の底面26にひずみゲージ27が貼り付けられた状態で、このひずみゲージ27が貼り付けられた部分である底面26の表層35が、例えば放電加工などにより隔離されて採取される。そして、このときのひずみ値の変化から、ひずみゲージ27及びひずみ測定器28が解放ひずみを測定する。この解放ひずみから次式(2)を用いて、試料22の任意の深さにおける内部残留応力が算出されて測定される。
[数2]
σd=E・ε ……(2)
σd:内部残留応力、E:弾性係数、ε:解放ひずみ
After the above-described initial strain value is measured, the
[Equation 2]
σd = E · ε (2)
σd: internal residual stress, E: elastic modulus, ε: release strain
尚、ひずみ初期値の測定後、加工穴25の底面26にひずみゲージ27が貼り付けられた状態で、試料22をワイヤカットなどにより切断し、ひずみゲージ27が貼り付けられた部分である底面26部分のブロック36を採取する。そして、このときのひずみ変化を解放ひずみとしてひずみゲージ27及びひずみ測定器28により測定し、式(2)を用いて、試料22の任意の深さにおける内部残留応力を算出し測定してもよい。
After measurement of the initial strain value, the
また、穿設した加工穴25を基に、さらに深い位置の内部残留応力を測定する場合には、試料22に穿設された加工穴25の底面26の、ひずみゲージ27が貼り付けられた表層35を剥離した後の剥離底面37に他のひずみゲージ27Aを貼り付け、このひずみゲージ27A及びひずみ測定器28により剥離底面37のひずみ初期値を測定する。その後、ひずみゲージ27Aを貼り付けた状態で剥離底面37の表層38を例えば放電加工などで剥離させる。このときのひずみの変化からひずみゲージ27A及びひずみ測定器28が解放ひずみを測定し、この解放ひずみから式(2)を用いて、内部残留応力を算出し測定する。
Further, when measuring the internal residual stress at a deeper position based on the drilled
穿設した加工穴25を基に、さらに深い位置の内部残留応力を測定する他の方法として、試料22に穿設された加工穴25の底面26の、ひずみゲージ27が貼り付けられた表層35を剥離した後に、ドリルなどを用いてさらに深い加工穴39を追加して穿設し、この加工穴39の底面(深い底面)40に他のひずみゲージ27Aを貼り付け、このひずみゲージ27A及びひずみ測定器28により底面40のひずみ初期値を測定する。その後、ひずみゲージ27Aを貼り付けた状態で底面40の表層41を放電加工などにより剥離させる。このときのひずみ値の変化からひずみゲージ27A及びひずみ測定器28が解放ひずみを測定し、この解放ひずみから式(2)を用いて内部残留応力を算出し測定する。
As another method for measuring the internal residual stress at a deeper position based on the drilled
本実施の形態の残留応力評価システム10は、以上のように構成されたことから次の効果(1)及び(2)を奏する。
Since the residual
(1)内部残留応力評価装置16は、測定対象部材11について表面残留応力算出装置14が算出した表面残留応力、測定対象部材11の溶接条件、開先形状及び材料特性に基づき、データベース15に格納されたデータ(つまり、測定対象部材11と同様な構成の試料22について予め求めた表面残留応力及び内部残留応力、試料22作製時の溶接条件、試料22の開先形状、並びに試料22の材料特性などのデータ)と照合して、測定対象部材11の内部残留応力を推定し評価する。このため、この残留応力評価システム10によれば、測定対象部材11の残留応力、特に内部残留応力を精度良く評価できる。この結果、溶接構造物の構造信頼性を確保でき、例えば高品質かつ高信頼性の溶接ロータを備えたタービンを製造することができる。
(1) The internal residual
(2)試料22の任意の深さの内部残留応力は、試料22に異なる深さの加工穴25を複数穿設し、これらの加工穴25の底面26にひずみゲージ27を貼り付け、この底面26のひずみ初期値を測定し、その後、ひずみゲージ27が貼り付けられた部分(表層35またはブロック36)を採取し、このときのひずみゲージ27及びひずみ測定器28により測定される解放ひずみから算出され測定される。この加工穴25を基にさらに深い位置の内部残留応力も、同様にして算出され測定される。この結果、試料22の内部残留応力を高精度に測定することができる。
(2) The internal residual stress at an arbitrary depth of the
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、表面残留応力算出装置14による測定対象部材11の表面残留応力の測定は、ひずみゲージ12が貼り付けられた測定対象部材11の表層11Aを剥離し、このときの解放ひずみから算出されるものを述べたが、測定対象部材11の表面を剥離しない非破壊法によって測定対象部材11の表面残留応力を測定してもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, in the present embodiment, the measurement of the surface residual stress of the
10 残留応力評価システム
11 測定対象部材
11A 表層
11B 剥離採取部
12 ひずみゲージ
13 ひずみ測定器(ひずみ測定装置)
14 表面残留応力算出装置
15 データベース
16 内部残留応力評価装置
17 品質判定装置
19 溶接トーチ(平滑手段)
20 切削カッター(平滑手段)
22 試料
25 加工穴
26 底面
27、27A ひずみゲージ
29 溶接線
30 ひずみゲージ貼付装置
31 先端部
32 プラスチックフィルム
33 貼付面
35 表層
36 ブロック
37 剥離底面
38 表層
39 加工穴
40 底面(深い底面)
41 表層
DESCRIPTION OF
14 Surface residual
20 Cutting cutter (smoothing means)
22
41 Surface
Claims (14)
前記測定対象部材に貼り付けられた前記ひずみゲージのひずみ値を測定するひずみ測定装置と、
このひずみ測定装置で測定したひずみ値から前記測定対象部材の表面残留応力を算出する表面残留応力算出装置と、
前記測定対象部材と同様な構成の試料について予め求めた表面残留応力及び内部残留応力、前記試料作製時の溶接条件、前記試料の開先形状、並びに前記試料の材料特性などのデータを関連づけて格納したデータベースと、
前記表面残留応力算出装置が算出した表面残留応力、前記測定対象部材の溶接条件、開先形状、及び材料特性に基づき、前記データベース内のデータと照合して、前記測定対象部材の内部残留応力を推定し評価する内部残留応力評価装置と、を有することを特徴とする残留応力評価システム。 After measuring the initial strain value by affixing a strain gauge to the measurement target member, the portion where the strain gauge is affixed is collected, the strain is released and the residual stress is calculated and evaluated,
A strain measuring device for measuring a strain value of the strain gauge attached to the measurement target member;
A surface residual stress calculating device for calculating the surface residual stress of the measurement target member from the strain value measured by the strain measuring device;
Data relating to surface residual stress and internal residual stress determined in advance for a sample having the same configuration as the measurement target member, welding conditions at the time of sample preparation, groove shape of the sample, and material characteristics of the sample are stored in association with each other. Database and
Based on the surface residual stress calculated by the surface residual stress calculation device, the welding conditions of the measurement target member, the groove shape, and the material characteristics, the internal residual stress of the measurement target member is determined by collating with the data in the database. An internal residual stress evaluation device for estimating and evaluating the residual stress evaluation system.
または、試料に穿設された加工穴の底面の初期ひずみを測定した後、前記加工穴の前記底面にひずみゲージを貼り付けた状態で前記試料を切断し、前記ひずみゲージを貼り付けた前記底面部分のブロックを採取し、このときの前記ひずみゲージにより測定される解放ひずみから算出したデータであることを特徴とする請求項6に記載の残留応力評価システム。 The internal residual stress data stored in the database is obtained by measuring the initial strain of the bottom surface of the processed hole drilled in the sample and then applying a strain gauge to the bottom surface of the processed hole. The data calculated from the release strain measured by the strain gauge at this time,
Alternatively, after measuring the initial strain of the bottom surface of the processed hole drilled in the sample, the sample is cut in a state where the strain gauge is applied to the bottom surface of the processed hole, and the bottom surface is attached with the strain gauge. The residual stress evaluation system according to claim 6, wherein the residual stress evaluation system is data calculated from a release strain measured by the strain gauge at the time when a block of a portion is collected.
測定対象部材に異なる深さの穴を複数穿設し、これらの加工穴の底面にひずみゲージをそれぞれ貼り付けてこの加工穴の底面のひずみ初期値を測定し、
その後、前記ひずみゲージを貼り付けた部分を採取し、このときの前記ひずみゲージにより測定される解放ひずみから、前記測定対象部材の任意の深さにおける内部残留応力を求めることを特徴とする残留応力測定方法。 A residual stress measurement method for measuring internal residual stress of a measurement target member,
Drill a number of holes with different depths in the measurement target member, and attach a strain gauge to the bottom of these holes to measure the initial strain value on the bottom of these holes.
Thereafter, the portion where the strain gauge is attached is collected, and the internal residual stress at an arbitrary depth of the measurement target member is obtained from the release strain measured by the strain gauge at this time. Measuring method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008060025A JP2009216514A (en) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | Residual stress evaluation system and residual stress measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008060025A JP2009216514A (en) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | Residual stress evaluation system and residual stress measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009216514A true JP2009216514A (en) | 2009-09-24 |
Family
ID=41188527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008060025A Pending JP2009216514A (en) | 2008-03-10 | 2008-03-10 | Residual stress evaluation system and residual stress measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009216514A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103353360A (en) * | 2012-11-14 | 2013-10-16 | 西安交通大学 | Method for measuring residual stress of welded rotor |
JP2015094758A (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | 株式会社神戸製鋼所 | Residual stress calculation method |
JP2015184118A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 株式会社山本金属製作所 | Residual stress measurement method and residual stress measurement device |
CN107101762A (en) * | 2017-05-17 | 2017-08-29 | 北京工业大学 | A kind of measuring method of round tube inner wall welding residual stress |
CN111024288A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 西南交通大学 | Method for detecting and evaluating residual stress of welding assembly of pipeline connecting head |
-
2008
- 2008-03-10 JP JP2008060025A patent/JP2009216514A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103353360A (en) * | 2012-11-14 | 2013-10-16 | 西安交通大学 | Method for measuring residual stress of welded rotor |
CN103353360B (en) * | 2012-11-14 | 2015-07-01 | 西安交通大学 | Method for measuring residual stress of welded rotor |
JP2015094758A (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-18 | 株式会社神戸製鋼所 | Residual stress calculation method |
WO2015072391A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | 株式会社神戸製鋼所 | Residual stress measuring method |
CN105705925A (en) * | 2013-11-14 | 2016-06-22 | 株式会社神户制钢所 | Residual stress measuring method |
EP3070447A4 (en) * | 2013-11-14 | 2017-06-28 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Residual stress measuring method |
KR101840958B1 (en) | 2013-11-14 | 2018-03-21 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Residual stress measuring method |
US10018522B2 (en) | 2013-11-14 | 2018-07-10 | Kobe Steel, Ltd. | Residual stress measuring method |
JP2015184118A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 株式会社山本金属製作所 | Residual stress measurement method and residual stress measurement device |
CN107101762A (en) * | 2017-05-17 | 2017-08-29 | 北京工业大学 | A kind of measuring method of round tube inner wall welding residual stress |
CN111024288A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 西南交通大学 | Method for detecting and evaluating residual stress of welding assembly of pipeline connecting head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pawar et al. | Analysis of hole quality in drilling GLARE fiber metal laminates | |
CN101539506B (en) | Method for measuring welding residual stress | |
Javadi et al. | Taguchi optimization and ultrasonic measurement of residual stresses in the friction stir welding | |
JP2009216514A (en) | Residual stress evaluation system and residual stress measuring method | |
CN107643141B (en) | A kind of method for testing welding heat affected zone residual stress | |
KR101840958B1 (en) | Residual stress measuring method | |
Sedighi et al. | Experimental study of through-depth residual stress in explosive welded Al–Cu–Al multilayer | |
Fratini et al. | An analysis of through-thickness residual stresses in aluminium FSW butt joints | |
CN103808438A (en) | Method for measuring sheet welding residual stress | |
CN106680200B (en) | Method for detecting interface bonding strength of composite material | |
TW201024008A (en) | Drilling tool and method for manufacturing the same | |
CN106990043B (en) | A kind of metal coating interface bond strength measuring device and method | |
Stegmüller et al. | Inductive heating effects on friction surfacing of stainless steel onto an aluminium substrate | |
CN104155237A (en) | Detection method for interface bonding strength of aluminum-steel composite material | |
CN104296901A (en) | Welding residual stress small hole measuring method | |
JP2009195984A (en) | Fastener with welded ultrasonic stress transducer | |
DE102013013161A1 (en) | Method of testing adhesiveness and film strength of surface layer formed on metal substrate used in cylinder crankcase of combustion engine, involves measuring tensile force applied for detaching surface layer from substrate | |
Rahme et al. | Drilling of thick composite material with a small-diameter twist drill | |
Eslami et al. | Electrical and mechanical properties of friction stir welded Al-Cu butt joints | |
Park et al. | Fracture toughness measurements using two single-edge notched bend test methods in a single specimen | |
CN105547999A (en) | Method for measuring bonding strength of metal composite material, sample and sample manufacture method | |
CN104897320A (en) | Method for measuring welding residual stress | |
Rahmé et al. | Effect of adding a woven glass ply at the exit of the hole of CFRP laminates on delamination during drilling | |
US10078041B2 (en) | Flatwise material coupon | |
Kanerva et al. | X-ray diffraction and fracture based analysis of residual stresses in stainless steel–epoxy interfaces with electropolishing and acid etching substrate treatments |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100426 |