TWI580939B - Residual stress detection method for hard and brittle materials - Google Patents

Description

硬脆材料之殘留應力檢測方法

本發明係關於一種殘留應力檢測方法，特別是一種硬脆材料之殘留應力檢測方法。

殘留應力係為一種物體在定溫且無外力作用與束縛的環境下，為達到力平衡而存在於物體內的彈性應力。在各類的工業製程中，材料於生產製造過程遇到各種非彈性作用時，例如溫度梯度變化、高低溫相的轉變、物理性質的破壞、機械力矯直及塑性加工應力等，都會導入各種型態之殘留應力至材料內部，造成材料生成相對應之應變。例如材料進行熱作工作中的冷卻步驟時，因內外冷卻速率不一樣或工件厚薄變化處冷卻速率不一樣會產生不均勻之收縮變形，或是冷作時因彎曲、拉伸之變形，使截面處之變形量不一致，均會導致殘留應力發生，而殘留應力對材料的影響大多表現出有害的影響，如降低構件的實際強度、降低疲勞限度，造成應力腐蝕和脆性斷裂，或是熱應力造成外觀尺寸變化，甚至零件產生變形，大大的影響了零件的尺寸精度，因此，就工業技術而言，該些不同種類之應變對於材料性質的影響甚鉅，為求能掌握各材料之性質，增加產業之精細程度，殘留應力的研究在各種工業領域都是重點對象。

隨著近代工業技術日新月異，對於其對應使用的材料要求也越來 越高，具備耐磨性強、硬度高、耐高溫及化學穩定性高等特質之硬脆材料應用的範圍也越來越廣泛，如硬質合金、焠火鋼、光學玻璃、陶瓷、碳纖維材料及半導體材料等，都能在半導體產業、光電產業及航太工業等產業中發現其被應用之蹤跡，同時又因為硬脆材料大多應用於高精密度之產業，因此對於其工件型態的精度要求將更為嚴苛，而欲掌握產品之精細程度，充分了解產品於加工前後之殘留應力將是相當重要的一個關鍵。例如在光學鏡片中，殘留應力反而會降低其鏡面精度，鏡面亦因遭受應力腐蝕而降低了使用壽命，更嚴重者會因材料本身的應力-光學效應產生雙折射的現象，降低成像品質，顯見殘留應力對高精密產業之工件精度之重要性。

目前對於殘留應力的量測，因應各種不同材料及不同產業應用層面，發展出了不同形式的方法，其主要使用的原理包含從藉由測量應變量再反推到應力值的方式、應力對鐵磁材料的磁性以及應力對透光性材料的折射造成的影響三種，以此為基礎，輔以對於材料的處理方式可進行非破壞、半破壞及全破壞之量測，或對於量測的範圍亦可進行局部區域的定量分析、大面積的快速定性分析或是瞬間進行全區域的應力集中分析等變化，就不同材料選擇最適合的量測方式。基於上述之原則，目前用於量測殘留應力之方法一般而言包含有切片法、X光繞射分析法、鑽孔法、磁力分析法及光彈應力分析法等，其中又以X光繞射分析法最廣為大眾應用。然而X光繞射法雖然對金屬磨削與薄膜的應力量測上效果顯著，但對於硬脆材料之殘留應力檢測仍較為不足，因此如何對硬脆材料有效的檢測殘留應力，需另尋發展。

鑽孔法(Hole Drilling Method)，可進一步區分為穿孔法及盲孔法，係為一種半破壞式的殘留應力量測方式，其原理為使用鑽孔的方式使局部的應力釋放，並用應變規量測應變值，在根據圓孔附近應力應變關係，可推導出鑽孔所釋放出的殘留應力值，一般其鑽孔直徑約為0.8mm-4mm左右，對於量測表面以下一定深度的殘留應力分布最為有效。鑽孔法通常都應用在大型工件殘留應力的量測，其優點包含可攜帶性、可靠性、可以快速的量測應力，且可以測量從表面至深度2mm的之間的表面應力，基於上述特性，係為一種運用於檢測硬脆材料殘留應力之高潛力檢測法。然而，其應用於硬質材料時，將因受限於刀具嚴重磨耗而會使檢測過程中導入過多之應力，因此如何克服此一缺點獲得更適合硬脆材料應用之殘留應力檢測方法，係亟需探究及解決之課題。

本發明之主要目的，係提供一種硬脆材料之殘留應力檢測方法，藉由超音波鑽孔偕同應變規的使用，用以確定脆硬材料的特性和殘留應力狀態，在檢測過程中，快速、無間斷檢測和記錄殘留應力狀況，達到對脆硬材原料之有效檢查和控制。

本發明之另一目的，係提供一種硬脆材料之殘留應力檢測方法，藉由超音波鑽孔的方法，減少摩擦應力及熱應力的產生，增加殘留應力值量測之準確度。

本發明之另一目的，係提供一種硬脆材料之殘留應力檢測方法，藉由超音波鑽孔的方法，提高經濟效益，減少刀具磨耗的耗材費用，進而降低量測成本。

為了達到上述之目的，本發明揭示了一種硬脆材料之殘留應力檢測方法，該硬脆材料之硬度係介於5.5至9.0之間，其包含以下步驟，首先提供一已知莫式硬度待測硬脆材料，並於該待測硬脆材料上定義一待鑽孔點，接著於該待鑽孔點上，設置一應變規，再利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成一測量洞，藉由該應變規於鑽孔過程中測量產生一測量值，將該測量值比對一資料庫後取得相對應之一殘留應力值。

本發明之一實施例中，其亦揭露該硬脆材料係選自於由光學玻璃、石英、陶瓷材料、藍寶石材料、碳纖維材料及硬質合金所組成之群組中之其一者。

本發明之一實施例中，其亦揭露該應變規係為一三軸應變規。

本發明之一實施例中，其亦揭露該超音波鑽孔裝置之轉速範圍係介於1000rpm-5000rpm之間。

本發明之一實施例中，其亦揭露該超音波鑽孔裝置鑽孔之速度小於0.1mm/sec。

本發明之一實施例中，其亦揭露該測量孔洞之孔徑係為該應變規直徑之0.25-0.6倍。

本發明之一實施例中，其亦揭露該測量孔洞之深度係為該應變規直徑之0.4-0.8倍。

本發明之一實施例中，其亦揭露該測量值係藉由量測該應變規於鑽孔前及鑽孔後之一電阻值變化量，經計算所轉換而成。

本發明之一實施例中，其亦揭露該資料庫之產生方式，進一步包 含以下步驟，首先提供已知莫式硬度之一參考硬脆材料，並於該參考硬脆材料上定義一待鑽孔點，接著於該待鑽孔點上，設置一應變規，再利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成至少一參考測量孔洞藉由該應變規於鑽孔過程中測量產生一參考測量值，將該參考測量值經公式換算得一參考殘留應力值後，最後建立該參考硬脆材料之該參考測量值與該參考殘留應力值之對應關係，產生該資料庫。

本發明之一實施例中，其亦揭露該參考測量值係藉由量測該應變規於鑽孔前及鑽孔後之一電阻值變化量，經計算所轉換而成。

第一圖：其係為本發明之一較佳實施例之硬脆材料殘留應力檢測之方法流程圖；第二圖：其係為本發明之一較佳實施例之參考材料殘留應力資料庫建立之方法流程圖；以及第三圖：其係為本發明之一較佳實施例之應變量測值與殘留應力關係圖。

為使對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

在本發明中，針對目前利用鑽孔法進行硬脆材料殘留應力檢測時，檢測器具容易磨損導致成本過高及過多應力導入之狀況，提供一種利用超音波鑽孔法進行硬脆材料殘留應力檢測的發明。藉由此一發明，不僅可以保留鑽孔法應用在大型硬脆材料工件的殘留應力量測中所具有的可攜帶性、可靠性及可以快速的量測應力的 優點，更可以藉由超音波鑽孔法以超音波震動取代一部份刀具切削力的特性，解決現有鑽孔法刀具磨損快、鑽孔速度慢、加工時間長及檢測成本高的缺點，提供更為有效率的硬脆材質檢測方法。

因此，本發明提供一新穎之硬脆材料殘留應力檢測方法，利用超音波鑽孔的方法，以震動輔以刀具直接接觸的方式對硬脆材料進行鑽孔，藉由此一方法減少刀具與待測硬脆材料的直接接觸，進而降低器械之成本消耗，加上操作時溫度較低，刀具操作穩定，因此於操作過程中所導入之硬力也較低，再搭配應變規等量測儀器對待測硬脆材料的應力值變化量進行測量，最終提供一有效且準確的硬脆材質殘留應力量測方式。

以下針對本發明之硬脆材料材殘留應力檢測方法所包含之元件、性質及其操作方式進行進一步之說明：

請參閱第一圖，其係為本發明之第一實施例之硬脆材料之殘留應力檢測方法之方法流程圖，如圖所示，本發明之硬脆材料殘留應力檢測方法之步驟如下：步驟S11：提供一待測硬脆材料，並於該待測硬脆材料上定義一待鑽孔點，其中該待測硬脆材料之莫式硬度係為已知；步驟S13：於該待鑽孔點上，設置一應變規；步驟S15：利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成一測量孔洞；步驟S17：該應變規於鑽孔過程中測量產生一測量值；及步驟S19：將該測量值比對一資料庫取得相對應之一殘留應力值。

如圖示S11之步驟，本發明提供之待測硬脆材料係特指一種硬脆性質之材料，該硬脆材料之莫式硬度係落於5.5至9.0之間，同時，該待測硬脆材料具有包含其受力伸長時，應變達到5%前即會破裂失效，其材料的斷裂阻抗小於其滑動阻抗，以及其應力到達極限強度(Ultimate Stress)時，會使材料斷裂導致材料破損(Material Failure)等特性，能與一般材料的性質做出區隔。基於上述特性，本發明適用之具硬脆性質之待測硬脆材料可包含光學玻璃、石英、陶瓷材料、藍寶石材料、碳纖維材料、硬質合金及其他該通常領域者依據上述定義所能輕易置換之材料。

如圖示S13之步驟，本發明提供之應變規，是一種用來測量物體應變的測試工具，係由一絕緣基板與曲折排列於上之金屬線組成，當應變規所黏貼之待測硬脆材料受外力而產生變形時，應變規上分佈之金屬線也隨之變形，而金屬線的電阻值亦會產生相應的變化，如待測硬脆材料受外力拉伸時而變窄變長時，會使金屬線之端電阻變大，反之，當待測硬脆材料經壓縮而變寬變短時，將使金屬線之端電阻變小，經由將測量得到的電阻變化量轉換成實際應變值，即可算出該應變規覆蓋區域中所造成之應變，達到量測之目的。應變規依不同的使用需求可區分為單軸向、雙軸向及三軸向之應變規，單軸向之應變規主要係用於已知應變方向之應變量量測，而多軸向之應變規則是利用多方向之應變量量測，用以計算一未知之主應變量，基於上述特性，本發明適用之應變規係選用一三軸向之應變規，其中三軸向之應變規又可區分為Type A、Type B及Type C三種，Type A及Type B係為一般靈敏度之應變規、Type C則係屬於高靈敏度之應變規，而Type B係可因應鑽 孔環境所調整之三軸同向應變規，於本發明中，三種型態之應變規皆可適用，且規圓直徑範圍約為3.50mm至6.5mm。

本發明所提供之應變規的設置方式，係先以去脂劑將待測硬脆材料上欲黏貼應變規區域上的油脂成分徹底去除，接著將欲黏貼之區域，先以50~150號之砂紙作處理後，再以250~400號之砂紙進行表面拋光，接著將應變規從試紙上取下後，滴一滴黏著劑於試片上應變規預定黏著之位置後，將該應變規黏著於待測硬脆材料上，接著取導線焊接於應變規上，並定義P+、S-、D端，連接上應變紀錄器後，即完成了本案所提供應變規的設置過程。

如圖示S15之步驟，本發明提供之超音波鑽孔裝置，係由一超音波主軸系統、一控制系統及一工作台系統所組合而成。該超音波鑽孔裝置利用該超音波主軸系統之刀具旋轉運動的同時，配合高頻率的震動對待測硬脆材料進行破壞，並藉由刀具上的磨粒進行磨蝕、錘擊與撕裂等機制把待測材料粉碎成很小的微粒，進而把待測硬脆材料去除，以達到有效率鑽孔的目的，同時，超音波鑽孔裝置尚可進一步藉由控制系統調整超音波的振幅及頻率、鑽孔軸的轉速及進給壓力等參數，或是改變超音波主軸系統中刀具的材料及型態，工作台系統穩定度等因素，對超音波鑽孔的品質與效能進行調整，其中又以鑽孔軸的振幅、頻率、轉速以及刀具的材料與型態對其鑽孔效率的影響最大。

將待測硬脆材料進行超音波鑽孔的時，首先須將超音波主軸系統之刀具中心，對準待測硬脆材料上之應變規的規圓中心，以確保於鑽孔過程中測量孔洞的位置係位於應變規之規圓之內，倘若該測量孔洞之位置未落於應變規之規圓之內，或是測量孔洞中心與 應變規之規圓中心有所偏差時，則需進一步地進行校正，同時，超音波主軸系統刀具的大小亦需要因應應變規之規圓直徑進行選擇，雖然當測量孔徑相對於應變規規圓之比例越高時，量測的靈敏度也會相對提升，然而為保護應變規之格線不會在鑽孔的過程中被破壞，仍須將該比例限制在一固定範圍之內，以該測量孔洞之孔徑係為該應變規規圓直徑之0.25-0.6倍較佳，更進一步可將該測量孔洞之孔徑定義於該應變規規圓直徑之0.3-0.5倍。

接著，以待測硬脆材料之厚薄程度與應變規之規圓直徑之比例，判斷測量孔洞的鑽孔深度。當待測硬脆材料之厚度不足應變規規圓直徑之1.2倍時，測量孔洞應完全貫穿待測硬脆材料以使內部之殘留應力完全釋放，而當待測硬脆材料之厚度超過應變規規圓直徑之1.2倍時，則可選擇利用盲孔法進行殘留應力之測量，意即超音波主軸系統之刀具無須完全貫穿待測硬脆材料，此時，為求應力值量測之準確程度，該測量孔洞之深度可定義於應變規規圓直徑之0.4-0.8倍為較佳，更進一步的可將測量孔洞之深度限制於應變規規圓直徑之0.4-0.6倍，以確保應變規及量測儀器對於量測精確度。

最後，於進行鑽孔的過程中，為求待測硬脆材料內部之應力場不隨鑽孔深度而有所改變，因此於鑽孔之過程中，在達總深度前60%之前，需進行六次以上的分段，且每次分段不得超過總深度的10%，而在鑽孔深度達總深度後40%時，則需進行兩次以上的分段，且每次分隊不得超過總深度之20%，因此，為達到此上述目的，本發明提供之超音波鑽孔步驟，其超音波鑽孔裝置鑽孔之速度係小於0.1mm/sec；此外，為求避免過多之額外應力於鑽孔過 程中導入待測硬脆材料，影響測量之準確度，因此本發明提供之超音波鑽孔步驟，其轉速範圍以介於1000rpm-5000rpm之間為較佳。

經由上述內容可知，由於利用超音波鑽孔的過程中，超音波主軸系統之刀具與待測硬脆材料直接接觸的機會變小，所需要的切削力減少，因此可以大幅降低刀具磨耗的程度，增加刀具的使用年限以降低檢測成本，同時，由於超音波震動能量的協助，減少了刀具與待測硬脆材料直接接觸的需要，因此因刀具與待測硬脆材料摩擦所產生的熱應力及物理應力也相對地有所減少，進而增加所量測到應力值的準確度，此外，當利用超音波鑽孔法進行殘留應力的量測時，超音波鑽孔所產生之規律的超音波震動可以取代一般鑽孔時刀具及待測硬脆材料摩擦所導致之不自主震動，因此就鑽孔過程的操控性上，超音波鑽孔法亦能提供更佳的穩定度，因此，利用本案所提供之超音波鑽孔方法進行殘留應力之測試，可降低檢測成本、提高量測準確度及操作穩定度，較現有之一般鑽孔法以更少的需求達到更好的效果。

如圖示S17及步驟S19之步驟，本發明提供之測量值，係為與應變規連接之應變紀錄器於鑽孔過程中，所量測到之測量值。藉由該測量值比對本發明提供之一特定莫式硬度之材料，其殘留應力與應變量測值對應關係之數據資料庫，快速地獲得該待測硬脆材料之殘留應力值。其中，該莫式硬度係介於5.5至9.0之間，且該資料庫可藉由重複量測不同硬脆材料及其不同殘留應力狀態之應變量測值所建立。

請參閱第二圖及第三圖，本發明進一步提供一資料庫的建立方法 ，其步驟包含如下：步驟S21：提供一參考硬脆材料，並於該參考硬脆材料上定義一待鑽孔點，其中該參考硬脆材料之莫式硬度係為已知；步驟S23：於該待鑽孔點上，設置一應變規；步驟S25：利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成至少一參考測量孔洞；步驟S27：該應變規於鑽孔過程中測量產生一參考測量值；步驟S28：將該參考測量值經公式換算成一參考殘留應力值；及步驟S29：建立該參考硬脆材料之該參考測量值與該參考殘留應力值之對應關係，產生該資料庫。

步驟S21與步驟S11相當，係提供一參考硬脆材料，並於該參考硬脆材料上定義一待鑽孔點，其中該參考材料之莫式硬度與係為已知，同時，於本發明提供之參考材料同樣具有如步驟S11中所述硬脆材料之眾多特性，因應使用者之需求選擇建立何種參考硬脆材料之資料庫。

步驟S23與步驟S13類似，係於該待鑽孔點上，設置一應變規，其使用之應變規同樣係使用一三軸應變規，且其設置方式亦與步驟S13同，其差別在於，應變規設置之位置，係與資料庫建立的目標參考材料有關。

步驟S25與步驟S15類似，係利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成至少一參考測量孔洞，其使用之超音波鑽孔裝置、應變規與超音波鑽孔裝置設置之相互關係及超音波鑽孔裝置的參數，皆與步驟15同，其差別在於，超音波鑽孔裝置所產生之參考量測孔洞位置，係與資料庫建立的目標參考材料有關。

如圖示步驟S27之步驟，係於該應變規於鑽孔過程中測量產生一參考測量值，其使用之量測儀器及量測值讀取方式皆與步驟17同，其差別在於步驟27所產生之參考測量值係對應該已知莫式硬度及殘留應力值之參考材料所測量而得。

如圖示步驟S28之步驟，係將該參考測量值經公式換算成一參考殘留應力值。首先，當於鑽孔至不同量測深度取得該些不同之量測值時，需先將該些量測值較最終量測值之比例與其量測深度做圖，獲得一應變釋放曲線，並將該釋放曲線與一理論應變釋放曲線相比，比較兩者之誤差，藉以判斷該待測硬脆材料之殘留應力是否為一均勻支應力場，且該應變釋放曲線是否能確切反應出待測硬脆材料隨著不同量測深度而逐步釋放應變之過程，必要時可利用係數進行校正。接著，當鑽孔深度到達規定深度時，因應力釋放使應變規產生應變，與應變規電性連接之應變紀錄器將監測到三瓣應變規所獲得之三個應變值各自係為ε 1、ε 2和ε 3，再將該三個應變值代入方程式(1)，便可計算出該待測硬脆材料之一參考殘留應力值及其應力角度。

如方程式(1)所示，其中，σ_min,max為待測硬脆材料內的最大、最小主殘留應力測量值，α為最大主應力與1號應變片(ε 1)的夾 角，而、為校正係數，而、係為無因次係數(dimensionless .coefficient)之通解，可藉由對照測量孔洞之直徑及應變規規圓直徑進行對照，即可從表格獲得、值，故將ε 1、ε 2和ε 3三個應變值代入方程式(1)後便可計算出該待測硬脆材料之一參考殘留應力值及其應力角度。

如圖示S29之步驟，由於本發明於量測以前已然知道本發明提供之參考硬脆材料之莫式硬度，故於步驟S27中獲得一參考量測值及於步驟S28中獲得一參考殘留應力值之後，即可就該參考量測值所表示之應變值及參考殘留應力值與已知之莫式硬度進行比對，獲得一已知莫式硬度條件下，參考殘留應力值及應力量測值之相互關係，進而產生該資料庫。而為求資料庫之完整性及資料庫使用之方便性，針對同一莫式硬度之參考硬脆材料，可進一步提供不同參考殘留應力條件之參考硬脆材料並重複步驟S21至S27後，獲得相對應之參考測量值，並藉由建立其對應之相互關係，以獲得數據更為完整、趨勢更為穩固且使用彈性更大之資料庫，當資料庫之趨勢穩定度夠高時，使用者可進一步使用內插法對待測材料所產生之應變測量值直接進行換算，獲得一可信之殘留應力值。

除此之外，資料庫的穩定度亦可藉由比對已知殘留應力值之待測參考材料及與經公式推導計算殘留應力值之待測參考材料，用以驗證計算出之殘留應力與實際值之相互關係，建立相對應的誤差值，以獲得數據更為完整、趨勢更為穩固且使用彈性更大之資料庫。

藉由建立數據完整、趨勢穩固且使用彈性大的資料庫，可使未知殘留應力值的待測材料，在測得應變歸讀值的同時，無須經由計算的方式即可直接比對出與該應變規讀值相對應的殘留應力值，因此，於產業實際應用時，可以提供快速比對之效果，減少時間成本的消耗。

綜上所述，本發明提供一種利用超音波鑽孔裝置進行殘留應力檢測之方式，由於利用超音波鑽孔的過程中，超音波主軸系統之刀具與待測硬脆材料直接接觸的機會較小，因此可以大幅降低刀具磨耗的程度，增加刀具的使用年限以降低檢測成本，同時，由超音波震動所提供之能量減少了刀具與待測硬脆材料直接接觸的需要，因此因刀具與待測硬脆材料摩擦所產生的熱應力及物理應力也相對地有所減少，進而增加所量測到應力值的準確度，此外，當利用超音波鑽孔法進行殘留應力的量測時，超音波鑽孔所產生之規律的超音波震動可以取代一般鑽孔時刀具及待測硬脆材料摩擦所導致之不自主震動，因此就鑽孔過程的操控性上，超音波鑽孔法亦能提供更佳的穩定度，因此，利用本案所提供之超音波鑽孔方法進行殘留應力之測試，確實可降低檢測成本、提高量測準確度及操作穩定度，加上其可攜帶性、快速量測之方便性等性質，皆使本發明成為檢測硬脆材料殘留應力之優選檢測方法。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (9)

1. 一種硬脆材料之殘留應力檢測方法，該硬脆材料之莫式硬度係介於5.5至9.0之間，其包含以下步驟：提供一待測硬脆材料，並於該待測硬脆材料上定義一待鑽孔點，其中該待測材料之莫式硬度係為已知；於該待鑽孔點上，設置一應變規；利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成一測量孔洞，該超音波鑽孔裝置之轉速範圍係介於1000rpm-5000rpm之間；該應變規於鑽孔過程中測量產生一測量值；及將該測量值比對一資料庫取得相對應之一殘留應力值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該硬脆材料係選自於由光學玻璃、石英、陶瓷材料、藍寶石材料、碳纖維材料及硬質合金所組成之群組中之其一者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該應變規係為一三軸應變規。
4. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該超音波鑽孔裝置鑽孔之速度小於0.1mm/sec。
5. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該測量孔洞之孔徑係為該應變規直徑之0.25-0.6倍。
6. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該測量孔洞之深度係為該應變規直徑之0.4-0.8倍。
7. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該測量值係藉由量測該應變規於鑽孔前及鑽孔後之一電阻值變化量，經計算所轉換而成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該資料庫之產生方式，進一步包含以下步驟：提供一參考硬脆材料，並於該參考硬脆材料上定義一待鑽孔點，其中該參考硬脆材料之莫式硬度係為已知；於該待鑽孔點上，設置一應變規；利用一超音波鑽孔裝置於該待鑽孔點處進行鑽孔，形成至少一參考測量孔洞；該應變規於鑽孔過程中測量產生一參考測量值；將該參考測量值經公式換算成一參考殘留應力值；及建立該參考硬脆材料之該參考測量值與該參考殘留應力值之對應關係，產生該資料庫。
9. 如申請專利範圍第8項所述之硬脆材料之殘留應力檢測方法，其中該參考測量值係藉由量測該應變規於鑽孔前及鑽孔後之一電阻值變化量，經計算所轉換而成。