圧縮残留応力の測定方法に関して

質問

残留応力の測定にはx線を使った実験的なものが一般的かもしれませんが，今回，大まかな強度の予想がしたく，質問させてもらいました．
　材料は板状の金属材料で，半球状の圧痕が圧下された場合の材料に働く圧縮の残留応力の計算方法について，その半球状寸法から求める事は可能でしょうか？くだらない質問ですみません．

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

平板に焼入れした鋼球を一定の荷重で押し込み、圧子を取り除いたあとにできる球分のくぼみの直径から表面積を算出し、荷重をこの面積で割った答えがブリネル硬さです。　押し込み硬さと言われるもので、硬さは圧縮変形に対する抵抗力と考えます。
　従って、ご指摘の変形量から硬度は想定ができますが、残留応力計れません。
　そもそも、どんなワークのどんな範囲の残留応力を計りたいのか書いていただけないと回答はできません。
　残留応力は、３０年ほど計っておりますが、Ｘ線や中性子線で計ることが出来る残留応力は、ごく一部で材質も限られてきます。
　以下にとりあえず代表的な測定原理と測定器、範囲を書いておきます。
　　原理　　測定原理　　　　　測定器　　　　　範　　　　囲　　　
１．電磁気　電気抵抗　　　電気抵抗歪み計　：点歪み
　　　　　　電磁誘導　　　うず電流歪み計　：〃
　　　　　　磁気歪み効果　磁気歪み型歪み計：全歪み　数十cm
　　　　　　電気容量　　　電気容量歪み計　：点歪み
２．光波動　光弾性効果　　光弾性法　　　　：全歪み　広範囲
　　　　　　　　　　　　　モワレ縞　　　　：全歪み　広範囲
　　　　　　光干渉　　　　ホログラム法　　：全歪み　広範囲
３．被膜媒体　亀裂　　　　応力塗料測定法　：全歪み　やや広範囲
４．熱放射　熱弾性効果　　熱弾性応力法　　：全歪み　
５．変位　　弾性変形　　　寸法変化　　　　：全歪み　数mm～数十cm
６．Ｘ線　　Ｘ線回析　　　Ｘ線応力測定　　：点歪み　数μ
７．超音波　音響弾性効果　音響弾性応力測定：点歪み　　　　　

さらに、５．などは、歪みゲージ法、穿孔法、変位法などに細分化されます。目的、用途により残留応力は測定が異なります。
大きなものをＸ線法で計ると、結晶粒の中の相の残留応力を計ることになります。

お礼

この度は大変丁寧にご説明頂き，誠にありがとうございます．
詳細な条件を書かずに申し訳ありませんでした．純アルミの板材における
変形量からの内部応力を測る方法を探していたのですが，やはり測れないのですね．もう少し考えてみます．貴重なご意見，ありがとうございます．

回答No.2

noname#230359

回答(１)さんの情報を基にして、最寄りの都道府県工業試験場にて、担当者と情報交換
した方が理解が深まりますよ。

お礼

アドバイス，ありがとうございます．