잔류 응력 측정

구조물 표면에 최소한의 손상으로 잔류 응력을 직접 측정하는 가장 신뢰할 수 있는 방법이 무엇인지 알아보십시오.

Determining Residual Stresses

잔류 응력은 공정 과정과 같은 다양한 원인으로 인해 모든 기계 구조물에 존재할 수 있습니다:

소성 변형 또는 용접
주조 부품의 불균일한 냉각
단조 공정

또는 다음과 같은 표면 처리:

샷 피닝
표면 경화

잔류 응력은 일반적인 기계적 응력과 마찬가지로 구조물의 강도에 동일한 역할을 한다. 그러나 외부 하중에 의한 응력은 어느 정도 정확하게 계산할 수 있는 반면, 잔류 응력은 예측하기 어렵습니다. 따라서 표면에 최소한의 손상으로 직접 측정할 수 있는 신뢰할 수 있는 방법을 확보하는 것이 매우 중요하다.

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링 코어 시추법과 홀 드릴링법

잔류 응력을 측정하기 위해 흔히 사용되는 두 가지 스트레인 게이지 기반 기술은 링 코어 방법과 홀 드릴링 방법이다.

두 방법의 공통된 특징은 스트레인 게이지 로제트를 공작물에 설치한 후, 드릴링/코어링과 같은 기계적 공정으로 인해 잔류 응력 상태가 변화한다는 점이다. 이 과정에서 잔류 응력이 완화되며 변형률 게이지로 측정된 변형이 발생하고, 이후 잔류 응력 상태를 계산하는 데 활용됩니다.

링 코어 공법에서는 각 스트레인 게이지 주변에 링 모양의 홈을 파내어 추출합니다.

홀 드릴링 방식에서는 약 350,000rpm으로 회전하며 스테퍼 모터로 전진되는 밀링 커터를 사용하여 구멍을 뚫습니다. 공작물에 구멍을 단계적으로 드릴링함으로써 발생하는 변형률 변화는 이 방법에 특화하여 설계된 변형률 게이지 로제트로 감지된다.

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링 코어 시추법과 홀 드릴링법

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