Остаточные напряжения оказывают большое влияние на стабильность размеров, устойчивость к коррозии под напряжением, усталостную прочность, фазовый переход и другие свойства материалов и компонентов. Его измерение вызвало широкую озабоченность в научных кругах и промышленности.
Основной принципДифракция рентгеновского излучения измерение остаточного напряжения основано на измерении отклонения угла дифракции, получении деформации и последующем расчете остаточного напряжения с помощью упругой механики.
В ненапряженном состояниидифракцияУгол 2θ не меняется при изменении азимута ψкристалллицо. При наличии остаточного напряжения в образце расстояние между гранями кристалла изменится. Когда происходит дифракция Брэгга, дифракционный пик также будет перемещаться, а расстояние перемещения связано с напряжением.
В состоянии растягивающего напряжения, чем больше азимут кристаллической плоскости ψ, тем больше расстояние между кристаллическими плоскостями d и тем меньшедифракцияУгол 2θ по закону Брэгга. Напротив, в состоянии сжимающего напряжения, чем больше азимут грани кристалла ψ, тем меньше расстояние между гранями кристалла и, соответственно, больше угол дифракции 2θ.
Согласно закону Брэгга и теории упругости, можно вывести:
