测试残余应力预报矿井提升机主轴疲劳断裂

金属疲劳断裂可分为3个阶段；疲劳阶段、过渡阶段和宏观裂纹扩展阶段。无损探伤手段仅局限于检测已经形成的裂纹。研究表明，金属航空结构件疲劳破坏、断裂是由于应力集中引起了局部塑性变形，应力过大是根本原因。在疲劳损伤累积、裂纹扩展的过程中，局部应力释放；在应力场作用下，零件材料的晶格间距发生变化，卸载后残余应力不可避免地重新分布。因此，残余应力的特征参量基本上可以表征材料的早期损伤、裂纹扩展、断裂和寿命。

残余应力对疲劳强度的影响是复杂的。由于在交变应力作用下残余应力将会发生很大的变化，因此很难研究残余应力与疲劳强度之间的关系，但其影响规律，通过试验还是可以找到的。

残余应力测量方法-磁测法

残余应力测量方法比较多，可分为无损和破损法两大类。

磁弹性检测是属于无损检测方法中的种，它以磁滞效应、巴克豪森效应为基础检测磁噪声和应力。铁磁材料包含有许多的小磁畴，每个磁畴都有个特定的自发磁化方向，各磁畴之间由被称为畴壁的边界分开。在外加交变磁场的作用下，畴壁将发生不可逆移动，会在探测线圈中产生系列的电脉冲信号，即磁噪声；铁磁材料在外加磁场的作用下具有磁致伸缩效应，当畴壁产生磁噪声时，会产生体积应变，能量以弹性波的形式释放出来，若把压电晶体传感器置于交变磁化的样品表面，即可检测到系列的声脉冲所激励的信号，称为磁声发射。两种信号都与材料的显微组织结构和表面应力状态有关，因此可用于检测残余应力、组织结构、表面缺陷等。

矿井提升机主轴结构失效引起的些灾难性事故，从现象上看是突变断裂，但实质上是由于应力过大引发的疲劳累计损伤造成的，疲劳累计损伤和材料的位错密度、磁噪声、次发射信号都与残余应力有关，所以对矿井提升机主轴进行残余应力测量是很有必要性的。

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