Study on a new method of X-ray stress measurement using two dimensional X-ray detector

二维X射线探测器X射线应力测量新方法研究

• 批准号: 08650099
• 负责人: HIROSE Yukio
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650099/
• 关键词: X-ray stress measurement; Residual stress; non-destructive inspection; Experimental Mechanics; Stress; Imaging plate; Elastic constants; X-ray diffraction; IP(イメージングプレート); 迅速残留応力測定; 2次元X線検出器; α角基準法; ミクロ・マクロ応力; 三軸応力解析; 複合材料

This study was performed to examine the possibility of the X-ray stress measurement by analyzing whole Debye-Scherrer ring. An imaging plate (IP) was used for the detection of X-ray in order to obtain a high degree of accuracy and efficiency. Through the investigation on the Tanaka's method, we proposed new equations for sigma_y and tau_<xy>. We also found that the Tanaka's method involved an assumption that the angle eta was constant. So we proposed a new method for the determination of stresses from Debye-Scherrer ring without the above approximation on angle eta. For the experiment, a new system of processing image data, calculating stresses and back-reflection Laue camera for IP with a four-point-bending-device was manufactured. The stress applied mechanically with this device was compared to that from the present method. The result showed that it was possible to obtain the stress with the same accuracy as that by the sin^2psi method. The advantage of this method is that one can obtain all three components of the stress in plane stress state from one diffraction ring with single incidence of X-ray beam.

本研究通过分析整个德拜-谢勒环来检验x射线应力测量的可能性。成像板（IP）用于x射线的检测，以获得较高的精度和效率。通过对Tanaka方法的研究，我们提出了sigma_y和tau_<xy>的新方程。我们还发现，田中的方法包含了一个假设，即角度是恒定的。因此，我们提出了一种新的方法来确定Debye-Scherrer环的应力，而不需要对角度eta进行上述近似。为此，研制了一套基于四点弯曲装置的IP图像数据处理、应力计算和后反射劳厄相机系统。将该装置机械施加的应力与现有方法进行了比较。结果表明，该方法可以获得与sin^2psi法相同精度的应力。该方法的优点是可以在单次入射的x射线衍射环中得到平面应力状态下的应力的所有三个分量。

项目成果

佐々木 敏彦: "イメージングプレートを用いたマクロ.ミクロ応力のX線測定および(α+γ)二相ステンレス鋼への応用" 日本機械学会論文集 A編. 62巻604号. 2741-2749 (1996)

Toshihiko Sasaki：“使用成像板进行宏观和微观应力的 X 射线测量及其在 (α+γ) 双相不锈钢中的应用”，日本机械工程师学会会刊，第 62 卷，第 1 期。 604.2741-2749（1996）

Toshihiko Sasaki: "Application of Computerized Tomography to Residual Stress Obtained by X-ray Diffraction Method Using Imaging Plate" Bull.of.JSME (A). 63-607. 533-541 (1997)

Toshihiko Sasaki：“计算机断层扫描在使用成像板的 X 射线衍射法获得残余应力中的应用”Bull.of.JSME (A)。

広瀬幸雄ほか2名: "面外荷重下における任意形状の弾性介在物の応力・変位解析" 日本機械学会論文集(A編). 62巻599号. 1643-1648 (1996)

Yukio Hirose 等 2 人：“平面外载荷下任意形状的弹性夹杂物的应力和位移分析”，日本机械工程师学会会刊（A 版），第 599 期。1643-1648（ 1996）

佐々木 敏彦: "イメージングプレートを用い粗大結晶粒材料のX線マクロ応力測定" 日本機械学会論文集A編. 63巻607号. 533-541 (1997)

Toshihiko Sasaki：“使用成像板进行粗晶材料的 X 射线宏观应力测量”，日本机械工程师学会会刊，A 版，第 63 卷，第 607 期。533-541（1997 年）。

佐々木 敏彦: "イメージングプレートを用いた粗大結晶粒材料のX線マクロ応力測定" 日本機械学会論文集 A編. 63巻607号. 533-541 (1997)

Toshihiko Sasaki：“使用成像板进行粗晶材料的 X 射线宏观应力测量”，日本机械工程师学会会刊，A 版，第 63 卷，第 607 期。533-541（1997 年）。