應力檢測的案例
【產品推薦】透明塑件應力檢測——應力偏光儀
wx_fmt=png"></p><p><br></p><p><strong>應力偏光儀 - 檢測服務</strong></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8dicNY2WyicIhgsiclw4rpegLvDPbYBLUNFdZ48FaP3q3D5yibtQKoNxonQict5WiacRQ0EPqDQgOqhtKEmM0R7UXYgw/640?wx_fmt=jpeg"></p><p><br></p><p><strong>透明塑膠件殘留應力檢測服務</strong></p><p>提供透明塑膠件殘留應力檢測服務，并由專業顧問針對檢測項目提出多面向分析，如澆口、產品結構及模具設計等可能問題與可改良方向。</p><ul><li>個別產品之殘留應力檢測結果圖</li><li>澆口殘留應力原因分析</li><li>產品結構與模具設計之應力問題分析</li></ul><p><br></p><p><strong>應力偏光儀 - 規格</strong></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/8dicNY2WyicIhgsiclw4rpegLvDPbYBLUNFnicUApicdHeDUyO4QIibP68FmR1ah56zEIw5LhYewl5vPkEOz0AalwAog/640?wx_fmt=png"></p><p><br></p><p><strong>應力偏光儀 - 常見問題</strong></p><p>問：可以觀測的適用材質有哪些？</p><p>答：透明材料或透光的射出塑膠件皆可以觀測。</p><p><br></p><p>問：如果材質不透明，要如何觀測殘留應力呢？</p><p>答：可以使用模流分析軟件進行應力分析。</p><p>問：如何取得應力偏光儀呢？
展開 基于有機力致響應AIE材料的金屬應力/應變分布和疲勞裂紋擴展路徑的動態可視化檢測
應力/應變檢測是機械部件設計及安全評定的基礎。隨著工業的發展，大型復雜構件在航空航天、高鐵和汽車等領域廣泛應用，因此需要實現大范圍的應力/應變和裂紋缺陷的檢測，對保障人員和設備的安全具有重要意義。開發針對可用于大型復雜結構的一種實時可視化的大范圍的應力/應變分布檢測技術，具有極高的工程應用價值。
有機力致響應發光材料（mechanoresponsive luminescence, MRL）作為一類智能材料，能在力學刺激下發生熒光的強度或者波長變化，在傳感、顯示和存儲方面有潛在的應用價值，已有相當多的文章報道。然而，這些研究通常局限于粉末材料的性質研究，并沒有太多相關的實際應用研究。最近已有研究表明，作為明星分子四苯基乙烯的衍生物，四硝基-四苯基乙烯（TPE-4N）對力學刺激具有極高的靈敏度，并且展現出快速的響應性、高對比度、出色的可逆性和優異的成膜性等優點（Weijun Zhao et.al. Nature Communication 9 (2018): 3044）。近日，天津大學化工學院張喆博士及香港科技大學唐本忠院士團隊合作發表了題為Dynamic Visualization of Stress/Strain Distribution and Fatigue Crack Propagation by an Organic Mechanoresponsive AIE Luminogen（Adv. Mater. 2018, 1803924）的文章。在該工作中，作者以TPE-4N作為金屬涂層材料，首次實現了利用純有機力致響應材料，動態可視化檢測機械部件的全場應力/應變分布和疲勞裂紋擴展路徑，將原本肉眼難以看到的力學信息轉化為可見的熒光信號。與傳統的傳感器方法或數字散斑相關方法相比較，這種先進的有機材料涂層具有實時、全場和現場可視化等優點。
展開 工業透明材料應力缺陷難檢測？OAS 軟件應力雙折射案例來解決
(應力雙折射的三維追跡圖)
（應力雙折射對偏振態的變化）
(應力雙折射的偏振斯托克斯圖)
總結
通過本案例的方法，光學工程師能夠在設計階段就準確預測應力雙折射對光學系統性能的影響，從而針對性地進行材料選擇、結構設計與工藝優化，有效提升光學系統的成像質量與穩定性，降低因應力雙折射帶來的性能損失，對推動光學技術的發展與應用具有重要的實踐指導意義。
comsol超聲波應力檢測模擬 ￥1500
<p>本案例模擬了超聲波檢測過程，被檢測對象是一鋼材質結構，超聲脈沖信號布置了發射端和接收端，并且通過有機玻璃將聲波傳導至結構內，模型如圖1所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/7fe48cdee04443e5a2f0d2ace5c88e7f.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><p>模擬了超聲波（頻率5mhz）從發射，傳播到接收這一過程，仿真結果如圖2所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/db4647999acb418284edcb49d38d9dc1.gif" title="Untitled1.gif" alt="Untitled1.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/db4647999acb418284edcb49d38d9dc1.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/db4647999acb418284edcb49d38d9dc1.gif?
展開 
塑件應力檢測的辦法有哪些？
塑件應力檢測辦法有哪些？
檢測注塑件內應力的三種方法
塑料內應力是指在塑料熔融加工過程中由于受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素而產生的一種內在應力。
當大分子鏈間的作用力和相互纏結力蒙受不住這種動能時，內應力平衡即受到破壞，塑料制品就會產生應力開裂及翹曲變形等現象。
溶劑法
1、醋酸沉浸
所使用的乙酸(CH3COOH)必須是95%以上的乙酸且反復使用次數不得超過10次測試。
①表面應力測試：將乙酸(冰醋酸)倒入玻璃器皿中，將產品完全浸在乙酸里，時間為30秒。30秒后用夾子將樣品取出并馬上用凈水(自來水即可)沖刷清潔，察看樣品表面有無發白及裂紋。斷定：不得有任何開裂現象，容許表面有稍微發白。
②內應力測試：將表面應力測試及格的樣品擦干后完全浸在乙酸里，時間為2分鐘。2分鐘后將樣品取出并當即用清水(自來水即可)沖洗干凈，視察樣品有無發白及裂紋。
展開 溫度-應力耦合作用下PTFE壓縮蠕變機理與檢測體系構建
壓縮蠕變和磨損均會引起PTFE材料尺寸的變化，因此，深入研究 PTFE 的壓縮蠕變機理，建立科學的檢測方法，對提升 PTFE 制品的工程可靠性具有重要意義。
蠕變原理
蠕變可以分為三種形變普彈形變、高彈形變以及黏性形變。高分子在外力作用下三中心變同時產生。公式如下，式中σ 為應力；E1 為普彈形變的彈性模量；E2 為高 彈模量；τ 為松弛時間；η1 為本體黏度。
典型蠕變曲線如圖2，第一階段為減速蠕變階段，第二段恒速蠕變階段，第三段為加入蠕變階段，且直至斷裂。
圖2 典型蠕變曲線
目前國內外大部分為研究PTFE材料的拉伸蠕變行為，對于壓縮蠕變行為的研究較少。
展開 透明塑件應力“照妖鏡”——應力偏光儀
? 直接觀察塑膠產品殘留應力分布。
? 背光式光源模塊適用于各式透明塑件。
? 手提式設計，重量輕盈，攜帶方便，可在成型機臺旁實時使用。
應力偏光儀 - 實際應用
應力偏光儀 - 檢測服務
透明塑膠件殘留應力檢測服務
提供透明塑膠件殘留應力檢測服務，并由專業顧問針對檢測項目提出多面向分析，如澆口、產品結構及模具設計等可能問題與可改良方向。
基于3D泡沫石墨烯的多功能延展性應變傳感器用于觸覺成像
石墨烯泡沫優異的電學性能結合改性硅橡膠理想的機械性能使傳感器具有較寬的傳感范圍(應變檢測上限為100%, 應力檢測上限為66 kPa)、較高的靈敏度(最大應變靈敏度系數為584.2, 最大應力靈敏度系數為0.183 kPa?1)和較理想的使用壽命(循環拉伸次數超過10000個周期).
圖1 3D泡沫石墨烯的多功能延展性應變傳感器
此外, 該傳感器在5 V的直流電壓下5分鐘內可加熱35°C, 并可根據溫致變色原理使器件的顏色隨應變值發生人眼可見的往復變化, 從而實現應變的可視化. 該柔性多功能應變傳感器可作為實時、高精度檢測物理刺激的電子皮膚, 熱療或保溫的穿戴式加熱器, 或可視化智能觸摸面板.
本工作近期發表于Science China Materials, 2018, doi: 10.1007/s40843-018-9348-8
展開 IN718 合金低壓渦輪機匣整體精密成形研究
圖6 鍛件實物照片及機加后照片
圖7 殘余應力檢測位置示意圖
圖8 小端面應力分布對比
表1 鍛件力學性能測試結果
圖9 理化測試取樣示意圖
圖10 鍛件晶粒度網格劃分示意圖
圖11 鍛件4-1A 部分晶粒度分布圖
結論
圖12 鍛件4-1B 部分晶粒度分布圖
圖13 鍛件4-1C 部分晶粒度分布圖
經生產實踐驗證，異形坯料脹形制坯技術、大錐度環件精密軋制成形過程控制技術以及大錐度精密環件低應力制造技術生產的低壓渦輪機匣鍛件，成形效果良好，尺寸滿足零件加工要求，鍛件應力分布均勻，組織均勻良好。
盧熠
工程師，主要從事航空、航天用環形鍛件技術開發工作，獲得專利2 項。
展開 
機械人必須掌握的3元素：齒輪負責傳動，軸承負責支撐，螺栓負責聯接
我們可以分三個方向：
第一、熟練掌握那些所謂“看不見、摸不著”深奧的技術，比如螺栓設計計算學科VDI2230，過盈壓配計算學科DIN7190，應力評價學科FKM。這些內容，不像普通標準一樣直接查閱就能得到結果，需要至少力學和數學為基礎并深入理解，還需要長期實踐積累案例才能融會貫通。因此，屬于所謂的“看不見、摸不著”的高深玩意。
我有一個朋友跟領導參加方案技術討論會，因為總工是機械出身，所以，每到機械內容討論的時候，總工就滔滔不絕，員工在展示方案的時候每句話他都要打斷然后發表自己的看法。但是輪到電氣同事展示電氣方案的時候，這位總工就老老實實地一言不發了。說明他不懂，產生了敬畏之心。因此，我推薦大家學習上述三門學科。
下面我舉幾個例子。前幾年曾經有個風力發電機塔筒倒塌的事故，當時主機廠技術主管直接認為就是螺栓預緊力矩打得過小了，但是最后調查得出的結論是預緊力過大造成的，如下圖所示：
預緊力BJ < 預緊力 FK，兩種情況下工作外力CD=GH，相等，那么螺栓受到的拉力CL<GM。因此，在這種情況下，螺栓斷裂是預緊力過大造成的。但是這也要具體問題具體分析，曾經有個丹麥的風機倒塔，那個根據螺栓斷口觀察以及端口的殘余應力檢測發現是疲勞破壞，在那種情況下，通過VDI21230分析，結論是預緊力過小導致，與這種失效原因恰恰相反。
所以說螺栓的預緊力非常有講究，螺栓連接不僅僅是生產高質量的螺栓，更重要的是怎么高質量地使用螺栓，也就是說預緊力一定要進行計算才可以。正如一個企業招聘到一個高水平的技術專家或管理專家，這很重要，但是更重要的是企業怎么去用人才。千里馬可貴，更可貴的是伯樂。那么如何合理地利用螺栓呢，這就是要精確地進行螺栓連接預緊力的計算，這部分內容需要根據VDI2230詳細分析。
展開 從注塑到裝車——應力雙折射儀如何護航車載透明件全流程質量？
通過對不同原材料和不同成型工藝產品應力雙折射信息比較，選擇性價比最高的產品。
不同成型工藝：
用良好的研發設計降低產品的缺陷
任何產品，如果存在設計不良缺陷，都會成倍的增加質量控制壓力，因此，良好的研發設計，是進項質量控制的重點。
大部分的車載透明部件都會先通過光學仿真進項設計、開發再到模具的制作和工藝的調整。
比如注塑成型是將融化的高分子材料填充至模具里，隨著溫度的差異一邊固化一邊流動，研發者必須把握流動狀況來提升產品良率。
雖然可以通過模擬軟件大概推測模流方向，但是并不能保證實際成品無法準確得知。但是通過應力雙折設備的軸方位信息，就可以準確的知道實際的模流方向，就是這么神奇！
當然真正高端的儀器設備怎么能少數據功能，例如PA系列配備的500萬像素的CCD，十秒就可以采集500萬個點的應力雙折射數據，然后再搭配軟件的分析功能，研發人員的福音。
精確、高效的產品質量控制方案
量產作為產品走向市場的最后一步，雖然有其他設備進行檢測，不過應用于產線卻仍然存在很多問題。
產品缺陷不能及時發現和解決；
不易用簡單有效的數字進行良品、不良品判斷等。
國高材分析測試中心率先引入WPA-200設備，為產業客戶提供從材料研發到量產的全鏈條應力檢測服務，解決了許多量產中的痛點。
展開 地磁作用下油氣管道力磁耦合仿真分析與實驗研究
由于實驗研究的是地磁場環境下輸油氣管道應力-磁通量信號的關系，整個過程中不需要對輸油氣管道施加外界磁場作用，將磁通計檢測探頭和靜態電阻應變儀探頭一起粘貼在輸油氣管道壁的檢測位置上進行檢測，整個實驗過程中探頭必須固定不動，防止對檢測結果造成影響。
圖5 實驗現場圖
在輸油氣管道應力-磁通量耦合實驗中，磁通計顯示儀表直接反映各應力狀態下對應的磁通量信號，程控靜態電阻應變儀可直接測量輸油氣管道壁檢測位置上的應力與應變值，記錄磁力學實驗過程中磁通量信號隨管道應力變化的實驗數據，探究管道壁上磁通量信號與應力變化的關系，從而繪制出地磁場環境下輸油氣管道磁力耦合實驗的應力-磁通量曲線圖。
3.2 實驗結果分析
地磁場環境下磁場強度約為50μT，不考慮徑向應力對磁通量信號的影響，探究輸油氣管道復雜應力狀態下的磁通量信號變化規律，得出地磁場環境下應力與磁通量信號幾乎呈一一對應的線性關系。如圖6所示。
理論研究得出，輸油氣管道在介質內壓荷載作用下各個方向上的應力作用等效于Mises主應力方向上的復雜應力。由圖6可以看出，地磁場環境下，在主應力方向上的感應磁通量信號隨Mises應力的增加而逐漸增強，磁通量信號出現這種現象是因為被測管道在復雜應力的作用下，其他方向上的磁疇因管道磁化發生偏轉，與應力的方向保持一致，導致主應力方向上的磁疇數量增加，從而對輸油氣管道的磁通量信號產生影響。
圖6 地磁場環境下應力-磁通量關系
4 結論
通過對地磁場作用下輸油氣管道進行磁力學仿真分析與實驗研究，主要得出以下結論：
1）通過COMSOL有限元仿真軟件建立了X80管道模型，用Mises應力表征輸油氣管道不同內壓荷載作用下的應力值。設置地磁場強度為50μT的背景磁場，對輸油氣管道模型施加不同的內壓荷載。
展開 膠粘強度的分類及檢測方法
無損檢測方法
目前測定粘接強度應用最普遍的是破壞性試驗，由于抽樣檢測，因此不能完全保證粘接質量的可靠性。隨著膠粘技術在航空航天等高新領域的應用越來越廣泛，對粘接質量及可靠性的要求日益嚴格，迫切需要無損檢測方法。所以研究粘接強度的無損檢測是粘接工藝和實際使用的重要課題。20世紀60年代以來，開始利用粘接強度與被粘物某些物性之間的關系確定粘接強度，例如用超聲波測定膠粘劑動態模量為基礎的粘接強度測定方法。近些年來，由于新技術的運用和方法的不斷改進，使粘接強度的無損檢測由定性向定量，由人工數據處理向計算機智能化發展，無損檢測方法主要采用超聲波、聲和應力波等技術。
1.超聲技術
A.聚偏二氯乙烯壓電探頭采用金屬化的聚偏二氯乙烯(PVDF)膜作為超聲無損檢測的探頭，已成功應用于超聲回波，透波及應力波的檢測之中。具有質輕、靈便、超薄及廉價特性，比傳統的陶瓷壓電探頭響應頻帶寬，且不需要任何偶合劑。
B.超聲偶合技術采用橡膠襯墊式探頭，不使用液體偶合劑，即干偶合技術。根據材料內聲能的變化來檢測粘接接頭的質量，非常適合于快速探測缺陷。
C.平面漏波檢測平面漏波(LLW)是在粘接接頭層面上所激發的邊界敏感的平面波。在LLW無效區域的補償相位對膠層界面狀況十分敏感，缺膠與否及膠之特性都能顯著改變LLW響應。當平面波傳到粘接面時，將同時產生壓縮和剪切兩種應力，它們受界面特性影響不同，使這種無損檢測具有更好的檢測效果。
D.超聲回轉象相差技術該方法所測信號為粘接界面反射回來的單音脈沖相位和輻值。根據波在多層介質中的傳播特性與界面強度的關系，可推導出粘接質量參數，它與拉伸強度有較好的線性關系
E.超聲頻譜檢測利用超聲波頻譜技術測量膠層的厚度和模量，共振頻率對膠層厚度及模量變化很敏感。超聲波頻譜分析對粘接接頭特性的敏感性十分有用，很有發展潛力。
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