江蘇應力測量方法

㈠ 各種材料應力的檢測方法都有哪些

材料的應力有：耐壓縮應力，耐應力開裂等等。

㈡ 現代構造應力場的測量方法

(一)震源機制

地震主要是急劇斷層運動的結果。由於地震震源斷裂剪切運動必定造成質點初次運動的四象限分布，因此，在震中四周不同方向上分布的地震台所接收到的同一次地震波的初動方向也是四象限分布。如圖3－32所示，標有力偶的大圓為震源斷層面，另一大圓為節理面，兩者相互垂直。兩對頂象限的地震台所收到的地震波初動為負，另外兩對頂象限為正。這樣很容易在赤平投影圖上求出σ₁、σ₂、σ₃的空間方位。

(二)壓裂

在油氣田開發中，為了改善儲層中孔滲條件、增加產量，常採用壓裂的方法，即向目的層注入高壓流體，使岩石破裂。在地應力值低於岩石的強度時，岩石不發生破裂。但岩石中孔隙液壓增加，從而降低岩石的強度，在同樣的地應力作用下，岩石就可能破裂。通過測井資料和油藏的動態分析，可求得岩石破裂面的產狀，進而求得自然狀態下主應力σ₁、σ₂、σ₃的方位。利用注入液體的壓力變化特徵，還可求出主應力σ₁、σ₂、σ₃的數值。

(三)應力解除法

在鑽孔底部的岩石上安放應變元件，打鑽使鑽孔中帶有應變元件裝置的岩石與周圍岩石孤立開來。這實際上是減去一切構造應力的作用，岩石必定發生變形的恢復。這可由應變元件記錄下來。這樣，被減去的應力，即被解除的應力也可以計算出來。這個被解除的應力就是自然的構造應力。適當地安放應變元件，可以計算出鑽孔底部平面上的最大和最小主應力方向和數值。但這種方法只能在約100m深的鑽孔中進行，所以它只能了解地表淺層的應力狀態。

(四)地形變測量

受構造應力的作用，地面也在發生應變，即地面的形變，簡稱地形變。設置適當的觀測基線和觀測網，定期重復測量，從地形變可以計算出構造應力場主軸的方位。

對於古構造應力場和現代構造應力場還可以進行物理模擬、數學模擬以及理論計算，以驗證自然界中所測得的構造應力場和解釋所存在的構造，並預測在自然界中可能存在的應力場和構造形態。

圖3－32 地震波初動的四象限分布空圈表示初動向下為負;實點表示初動向上為正

㈢ 應力的測試方法 測應力的作用

解決應力的困擾，也講究「望聞問切」，首先明確應力的來源：焊接還是鑄造還是其他；再者應力帶來了什麼問題，變形還是開裂；工件在服役中所處的工況是怎樣的；工件的應力應該控制在什麼水平下才是合適的；最後，經過一定的措施之後，應力是否得到消減又要怎麼評價？這諸多問題，需要專業提供應力解決方案的企業來進行處理才能保證應力的分析及處理效果。華雲應力測試儀有無損及微損兩種應力檢測方式：無損檢測主要是SCM21應力檢測儀，它通過測定的磁導率來計算殘余應力的大小和方向，特別適合不允許做破壞性檢測的產品使用；微損檢測方式主要是指盲孔法應力檢測設備，是一種攜帶型、應力檢測精度高、效率高的儀器。

㈣ 實驗應力分析的實驗方法

實驗應力分析方法目前已有電學的、光學的、聲學的以及其他方法。 有電阻、電容、電感等多種方法，而以電阻應變計測量技術應用較為普遍，效果較好。
①電阻應變計法
電阻應變計是一種能將構件上的尺寸變化轉換成電阻變化的變換器，一般由敏感柵、引線、粘結劑、基底和蓋層構成。將它安裝在構件表面。構件受載荷作用後，表面產生微小變形，敏感柵隨之變形，致使應變計產生電阻變化，其變化率和應變計所在處構件的應變成正比 。測出電阻變化，即可按公式算出該處構件表面的應變，並算出相應的應力。依敏感柵材料不同，電阻應變計分金屬電阻應變計和半導體應變計兩大類。另外還有薄膜應變計、壓電場效應應變計和各種不同用途的應變計，如溫度自補償應變計、大應變計、應力計、測量殘余應力的應變化等。
②電容應變計法
電容應變計是一種能將構件上的尺寸變化轉換成電容變化的變換器。試件變形時，兩電容極片間距隨之變動，引起電容變化。測出電容變化率，按公式可算出試件的應變 。電容 應 變計有弓形 、平板式和桿式等類型，多用於發電廠的管道、設備或核能設備的長期高溫應變測量，監視裂紋的形成和發展，以及對航空航天構件材料進行高溫性能測試等。 此法發展較快，方式較多，逐漸形成光測力學。經典的光彈性實驗技術已從二維、三維模型實驗（如光彈性法、光彈性應力凍結法）發展成為能用於工業現場測量的光彈性貼片法，用來解決扭轉和軸對稱問題的光彈性散光法，研究應力波傳播和熱應力的動態光彈性法和熱光彈性法，進行彈-塑性應力分析的光塑性法 ， 以及研究復合材料力學的正交異性光彈性法 。除了上述 經典方法外 ，還有雲紋法、雲紋干涉法、全息干涉法、散斑干涉法、全息光彈性法、焦散線法等。此外還有80年代發展起來的光纖感測技術和數字圖像處理技術等。
①光彈性法
運用光學原理研究彈性力學問題的一種實驗應力分析方法。某些各向同性透明的非晶體高分子材料受載荷作用時，呈現光學各向異性，使一束垂直入射偏振光沿材料中的兩主應力方向分解成振動方向互相垂直、傳播速度不同的兩束平面偏振光；卸載後，又恢復光學各向同性。這就是所謂的暫時雙折射效應。用具有這種效應的透明塑料按一定比例製成零構件模型，置於偏振光場中，施加一定的載荷，模型上便產生干涉條紋。通過計算，就能確定模型受載時各部位的應力大小和方向。此法對應力集中區和三維內部應力問題的求解特別有效。
②雲紋法
通過測定雲紋並對其進行分析以確定試件的位移場或應變場的一種實驗分析法。其原理是，當柵板和柵片重疊時，因柵片牢固地粘貼在試件表面而隨之變形，遂使柵板和柵片上的柵線因幾何干涉而產生條紋即雲紋。可通過雲紋測定物體表面的等高線，以及板殼的撓度分布等。
③雲紋干涉法
幾何雲紋法與光學干涉法相結合的一種實驗分析法。將高密度衍射光柵精確復制在物體表面，並用激光束照射該光柵，便可通過光柵衍射波干涉形成的條紋圖，獲得物體表面的變形信息 。此法靈敏 度高 ，條紋對比度好；能進行全場分析，實時觀測，量程幾乎不受限制。
④全息干涉法
利用全息照相獲得物體變形前後的光波波陣面相互干涉所形成的干涉條紋圖進行物體變形分析的一種方法。全息照相是一種不用透鏡而能記錄和再現被攝物體的三維圖像的照相方法。它能把來自物體的光波波陣面的振幅和相位信息以干涉條紋形式記錄下來，又能在需要時再現出來，以觀察到物體的三維圖像。全息干涉法的主要內容是研究條紋圖的形成、條紋的定位以及對條紋圖的解釋。對於具有漫反射表面的不透明物體，條紋圖表示物體沿觀察方向的等位移線；對於透明的光彈性模型（如有機玻璃），則表示模型中主應力之和等於常數的等和線。常用的全息干涉法有雙曝光法、即時法和均時法。
⑤散斑干涉法
精確檢測物體表面各點位移的光學測試法。激光照射在漫反射物體表面時，由反射光波干涉形成的散斑隨物體變形或位移而變化。採用適當裝置，通過雙曝光法把變形前後的散斑記錄在一張全息底片上，經顯影定影後便可獲得存儲物體表面各點位移信息的散斑圖。用激光照射散斑圖，就顯出散斑干涉條紋。在進行光學傅里葉變換信息處理後，便可分析出位移信息。
⑥焦散線法
利用焦散線測量應變（或應力）奇異場力學參數的一種光學實驗法。當一束光垂直照射在一塊受載的帶有邊緣裂紋透明薄板試件的局部高應變場區域時，由於域內各處厚度的變化十分懸殊，使透過的光線發生強烈偏折和匯聚，在試件與像屏間的空間形成一個明亮的曲面，稱為焦散面。若用一個半透明屏幕切割此焦散面，就可看到一條明亮的曲線，即焦散線。通過光學和力學分析，可將焦散線的幾何參數與奇異場的力學參數間的關系建立起來，從而通過測量焦散線的幾何形狀，可求出有關的力學量。
⑦光纖感測技術
用光纖作「傳」和「感」的元件，當光通過光纖時，光的某一特性（如光強、相位、波長、偏振等）受到被測物理量的影響而發生變化，利用這一變化即可測得諸如聲壓、電場、磁場、位移、加速度、應變、溫度等。光纖感測器的獨特優點是：光纖是一種絕緣介質，不受電磁干擾，能耐高溫高壓，能在腐蝕和易燃、易爆等惡劣環境下工作；光纖靈敏度高，能探射極弱的信號和微小的信號變化；可做成便於應用的任何形狀；光纖作為傳輸介質，損耗低 ，可作遠距離遙測和遙控；能構成對各種物理量（如聲、電 、磁、溫度、轉動等）微擾敏感的器件。因此，光纖感測器在感測器領域內佔有重要地位。
⑧數字圖像處理技術
利用電子計算機對圖像信息進行採集、處理和分析的圖像信息處理技術。在實驗力學領域內，主要用來分析處理光測力學中光彈性法、雲紋干涉法、全息干涉法、散斑干涉法等的光學干涉條紋信息，獲取全面而有效的實驗數據，實現光測力學的圖像信息採集自動化和數據分析程序化。 有聲彈性法、聲發射技術和聲全息法等。
①聲彈性法
利用超聲剪切波的雙折射效應測量應力的一種方法。超聲波在有應力的介質中傳播時，其剪切波沿兩主應力方向發生偏振，兩偏振波以不同速度傳播。實驗和理論分析得到應力-光學定律 ： 沿主應力方向的兩個超聲剪切波的速度差與兩主應力差成正比。該比例系數稱聲彈性系數，與材料的彈性常數有關。用此法可測量非透明材料的內部應力，並可測量焊接件的殘余應力。
②聲發射技術
構件在受力過程中產生變形或裂紋時 ，以彈性波形式釋放出應變能的現象稱為聲發射；利用接收的聲發射信號，對構件進行動態無損檢測的技術稱為聲發射技術。此技術可用來檢測裂紋和研究腐蝕斷裂過程，以及監視構件的疲勞裂紋擴展等；還可用來評價構件的完整性，判斷結構的危險程度。
③聲全息法
20世紀60年代發展起來的成像技術。其原理和全息照相相同，即利用波的干涉原理記錄物波的振幅和相位，並利用衍射原理再現物體的像。它的不同處是用超聲波代替光波。此法的成像解析度高，用於無損檢驗，可顯示試件內部缺陷的形狀和大小。 常見的有脆性塗層法、X射線應力測定法、比擬法等。
①脆性塗層法
把特殊的塗料噴塗在工程構件表面，以確定主應力方向和估計主應力大小的一種全場實驗方法。塗料噴塗到構件表面後，經過處理，就在構件表面結成脆性層。當此構件由於載入而產生的應變在某點達到一定的臨界值時，該點塗層就出現一條與主應力方向垂直的裂紋。連接同一載荷下所有裂紋的端點，其連線上各點是有相等的應力值，稱為等應力線。通過逐級載入，可得幾乎遍布整個塗層表面的裂紋圖和對應於不同載荷的等應力線，從而可直接觀察到構件表面各處主應力大小和方向的分布狀況。此法主要用來測出最大應力區和主應力方向，作為電阻應變計測量技術的輔助方法。
②X射線應力測定法
利用X射線穿透金屬晶格時發生衍射的原理，測量衍射角的變化並通過布拉格公式確定晶格的變化，從而算出金屬構件表面應力的一種實驗方法。此法可無損地測量構件中的應力或殘余應力，特別適於測量薄層和裂紋尖端的應力分布，是檢驗產品質量，研究材料強度，選用較佳工藝的一種重要手段。
③比擬法
根據兩種物理現象之間的比擬關系，通過一種物理現象的觀測試驗，研究另一種物理現象的方法。如果兩種物理現象中存在以形式相同的 數 學方程 描 述的物理量，它們之間便存在比擬關系，就可用一種較易測試的物理現象模擬另一種難以測試的物理現象，從而使試驗工作大為簡化。在實驗應力分析領域中，常用的有薄膜比擬、電比擬、電阻網路比擬、沙堆比擬。

㈤ 應力應變測試常用的方法有哪些

盲孔法、磁測法，動態應力應變檢測儀。
盲孔法是目前應用較為御檔廣范的一種高精度的應力檢測方法，比如華雲HK21A和HK21B,無論是實驗室中使鎮梁亂用，還是現場施工，盲孔法都能准確測量應力的大小，從而推進實驗進程或者進行工藝改進。該方法為有損檢測。
無損檢測可採用磁測法。適用於對應力值檢測比較嚴苛，精密工件或高價值工件不允許做破壞性檢測的情況。比如科研、軍工渣薯航天等行業。

㈥ 如何檢測橋梁的應力

測量橋梁應力的內容和方法

橋梁檢測通常可以根據橋型確定調查的要點，如梁橋的檢查要點有：跨中部位的裂縫、撓度；端部的斜裂縫；主梁連接部位的狀況；構件的外觀質量等等，拱橋的檢查要點有：拱圈拱頂裂縫、墩的位移等，通過外觀的檢查可以分析判斷橋梁病害產生的原因。

橋梁從總體上可以分為上部結構、下部結構、附屬結構。上部結構在梁式橋中主要是指主梁；下部結構包括橋墩、橋台、基礎與承台、樁等；附屬結構有橋面鋪裝、欄桿、伸縮縫等，每個部位都有其自己的受力特徵，病害也有一些共性，如果出現的不是常規病害，應當仔細研究找出病因。

橋樑上部結構檢測內容包括空心板梁體混凝土強度、空心板梁體混凝土碳化深度和梁體裂縫狀況及分布規律等，橋梁下部結構檢測內容包括敦台裂縫狀況及分布規律和框架橋墩的風化、剝落、開裂、錯位、下沉及水平位移或轉動等情況。

橋面系檢測內容包括橋面鋪裝、人行道、欄桿、排水設施及伸縮縫等，主要從以下幾個方面進行檢查：蟠面鋪裝有無裂縫、剝落、窪地積水、坑穴、波浪和鼓包；人行道及緣石有無剝落、破損；欄桿系有無撞擊損壞、松動、開裂、下撓、上拱、歪斜及構件混凝土開裂。

橋梁支座檢測內容包括支座功能是否完好、組件是否完整與清潔；底座、梁底、輥軸混凝土是否碎裂；座板、齒板有無脫焊；有無斷裂、錯位和脫空現象；橡膠支座的是否老化、變形、失效等等。

首先是橋梁調查與檢算，要是資料收集，資料收集涉及的細節很多，如設計資料裡面有計算書、設計圖紙、修改圖紙以及地質資料等等；施工資料裡麵包括各個階段的竣工圖紙、竣工說明書、材料試驗資料及施工記錄、竣工驗收資料等等；其他養護、維修資料則包括歷史上通過的特種車輛、交通量狀況、養護維修的資料等。

其次是承載力檢算，當對橋梁的整體特性進行了一些了解之後，還應當做一些必要的驗算工作，驗算的原則是有關技術規范，但需注意的是，有些具體的參數應當以實際橋梁為准，該折減的要進行折減，必要的時候還應當考慮某些有利因素。

通過驗算，我們可以判斷出橋梁結構的承載能力是否滿足設計要求，評價橋梁的施工質量和營運條件，而對於舊橋，可以挖掘其承載潛能，並可以對不能滿足要求的現役橋梁作出加固或重修建議。

回彈法是使用回彈儀來檢測混凝土抗壓強度的方法，回彈儀是一種機械式的無損檢驗儀器，回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度(通過回彈儀讀得回彈值)與混凝土表面硬度也成一定的比例關系，用回彈法檢測混凝土抗壓強度的設備簡單、操作方便、測試迅速，故在現場直接測定中使用較多。

橋梁檢測動載試驗是動力測定評價方法的基本測試項目，內容主要是結構動力特性和動載響應的試驗與分析，量測的主要部位是結構動力效應構件的動應力及動變形的控制截面，一般來說，檢測項目主要包括橋梁動力特性模態參數測試(頻率、振形、阻尼比)和橋梁動力響應測試(動撓度、動應力、加速度、沖擊系數)。

橋梁固有頻率的測定結構比較簡單的，只需結構的一階頻率，結構比較復雜的動力分析，還應考慮第二、第三及更高階的頻率，橋梁固有頻率可以直接通過測試系統實測記錄的功率譜圖上的峰值、時域歷程曲線或其自相關圖上確定，由基頻還可以推算承重結構的動剛度。

沖擊系數的測試通常採用測定結構動應變或動撓度的方法，測試前，在梁的跨中(或變位、應變處)布置電阻應變片式的位移計或應變計，並通過動態應變儀與電腦相接，試驗時，由載入車輛以某一速度從測點駛過，記錄其輸出應變隨時間變化的實時信號。

一般情況下，應測試記錄多種車速下的輸出應變結果，以作分析比較，一般來講，橋梁在跨徑L為30一70m時，車輛與橋梁的自振頻率較接近，易產生共振，在單台車作用下的沖擊系數特別大；沖擊系數隨阻尼比的減小而增大，阻尼比越小，沖擊系數受橋梁的影響越明顯。

預應力混凝土梁橋的沖擊系數大於同等跨徑的鋼筋混凝土梁橋，這些在測試中需注意，以便更好地分析沖擊系數的測試結果。

事實上，實測汽車沖擊系數除了與結構本身有關，還與試驗車輛的性質、路面平整度、車速有一定關系，車輛荷載本身是一個帶有質量的振動系統，當它在橋上行駛時，與橋產生車、橋耦合振動，由於車輛動力特性的復雜性，以及橋梁阻尼的離散性和橋面不平整的隨機性，同一座橋梁多次不同的試驗，測得的沖擊系數也不盡相同。

橋梁動力荷載試驗是指採用動力荷載如行駛的汽車荷載或其他動力荷載作用於橋梁結構上，以測出結構的動力特性，從而判斷出橋梁結構在動力荷載下受沖擊和振動影響的試驗，通常採用車輛載入方式，測定梁的應變、撓度和裂縫，根據試驗結果與理淪計算值的對比分析，來判斷橋梁的實際承載能力。

這種荷載試驗是非破壞性的，根據試驗荷載的作用性質，通常分為靜載試驗和動載試驗，前者反映橋梁在靜載作用下的結構工作性能，後者反映橋梁結構的動力性能靜載試驗，靜力荷載試驗是將靜止的荷載作用於橋樑上的指定位置，以便能夠測試出結構的靜應變，靜位移以及裂縫等。

一般進行的分析評定工作主要包括對結構工作狀況的評定、結構的強度及穩定性、地基與基礎、結構的剛度要求、裂縫等。

㈦ 應力應變測試常用的方法有哪些

常見的應力測試方法
應力儀或者應變儀是來測定物體由於內應力的儀器。一般通過採集應變片的信號，而轉化為電信號進行分析和測量。

應力測試一般的方法是將應變片貼在被測定物上，使其隨著被測定物的應變一起伸縮，這樣裡面的金屬箔材就隨著應變伸長或縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應變片其實就是應用了這個原理，通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應變片的敏感柵所使用的是銅鉻合金材料，這種材料其電阻變化率為常數，它與應變成正比例關系。

我們通過惠斯通電橋，便可以將這種電阻的比例關系轉化為電壓。然後不同的儀器，可以將這種電壓的變化轉化成可以測量的數據。
對於應力儀或者應變儀，關鍵的指標有： 測試精度，采樣速度，測試可以支持的通道數，動態范圍，支持的應變片型號等。並且，應力儀所配套的軟體也至關重要，需要能夠實時顯示，實時分析，實時記錄等各種功能，高端的軟體還具有各種信號處理能力。

㈧ 殘余應力的測量方法

1.盲孔法殘余應力測量

它的原理是在平衡狀態下的原始應力場上鑽孔 ，以去除一部分具有應力的金屬，而使圓 孔附近部分金屬內的應力得到鬆弛，鑽孔破壞了原來的應力平衡狀態而使應力重新分布，並呈現新 的應力平衡，從而使圓孔附近的金屬發生位移或應變，通過高靈敏度的應變儀，測量鑽孔後的應變 量，就可以計算原應力場的應力值。
殘余應力檢測儀主要採用盲孔法進行各種材料和結構的殘余應力分析和研究，還可作為在靜力強度研究中測量結構及材料任意點變形的應力分析儀器。如果配用相應的感測器，也可以測量力、壓力、扭矩、位移和溫度等物理量。它以計算機為中央微處理機，採用高精度測量放大器、數據採集和處理器，測量中無需調零，可直接測出殘余應力值的大小及方向，實現了殘余應力測量的自動化。
2.磁測法殘余應力測量
磁測法殘余應力檢測法主要是通過磁測法來測定鐵磁材料在內應力的作用下磁導率發生的變化確定殘余應力的大小和方向。眾所周知，鐵磁材料具有磁疇結構，其磁化方向為易磁化軸向方向，同時具有磁致伸縮性效應，且磁致伸縮系數是各向異性的，在磁場作用下，應力產生磁各向異性。磁導率作為張量與應力張量相似。通過精密感測器和高精度的測量電路，將磁導率變化轉變為電信號，輸出電流（或電壓）值來反映應力值的變化，並通過裝有特定殘余應力計算機軟體的計算機計算，得出殘余應力的大小、方向和應力的變化趨勢。
3.X射線衍射法殘余應力測量
在各種無損測定殘余應力的方法之中，X射線衍射法被公認為最可靠和最實用的。它原理成熟，方法完善，經歷了七十餘年的進程，在國內外廣泛應用於機械工程和材料科學，取得了卓著成果。X-射線應力測定儀是一種簡化和實用化的X射線衍射裝置，因而它還有一項附加的功能──測定鋼中殘余奧氏體含量。由於它適用於各種實體工件，而且能夠針對同一點以不同的φ角、Ψ角進行測試,以探測織構的影響，這項功能便具備了重要而獨特的用途。

㈨ 各種材料應力的檢測方法都有哪些

材料應力的檢測方法與設備有很多，其中新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統基於數字圖像相關演算法，為試驗者提供非接觸式動態全場三維應變及位移測量，應變測量范圍從0.005%-2000%以上。
XTDIC可直接測量全場振幅、振動信息 ；可用於實時監測 ；試驗過程可追溯、可評估。基於自主研發演算法，結合客戶現場試驗情況，可為客戶提供定製開發服務。客戶需求因行業、工況而有一定的差異，產品定製成為客戶的關注點，新拓三維提供的定製化服務。

㈩ 地應力測試的三種方法

地應力測試的三種方法：應力解除法、應力恢復法和水壓致裂法3種。

地應力測量方法是測量地應力的方法包括：構造地質研究;地震、火山調查;瓦斯突出及岩爆調查;采坑、井巷、鑽孔等變形情況調查;應力礦物、岩組方面的測試與研究;地形變測量;地球物理測量(地震法、超聲波法、形變電阻法、放射法);鑽孔測量(應力解除法、鑽孔崩落橢圓形法;鑽孔擾動應力測量);弧石測量等。

它是地質力學研究的重要內容之一,通過測量發現,最大主應力的方向幾乎都是接近水平的。