280 likes | 449 Vues
Klasifikace napětí. Externí. Interní. Zbytková napětí (residual stress). V íce osé napětí působící v uzavřeném systému, jehož všechny součásti mají stejnou teplotu. Součet vnitřních sil vzhledem k libovolnému řezu a součet vnitřních momentů k libovolné ose je nulový.
E N D
Klasifikace napětí Externí Interní Zbytková napětí (residual stress) Více osé napětí působící v uzavřeném systému, jehož všechny součásti mají stejnou teplotu.Součet vnitřních sil vzhledem k libovolnému řezu a součet vnitřních momentů k libovolné ose je nulový Napětí - 1. druhu, 2. druhu, 3. druhu
Klasifikace zbytkových napětí Vznikající spojením materiálů Tepelná Deformační Vznikající při vzniku materiálu Transformační Vznikající při tepelném zpracovánímateriálu Tvářecí napětí (válcování, kuličkování, ohyb, tažení) Obráběcí napětí (soustružení, broušení, frézování, řezání)
Napětí 1. druhu sI Homogenní v makroskopickém objemu ~ mm Deformační, tepelná Posuv píků
Napětí 2. druhu sII Homogenní v malých objemech ~ mm (zrna) Posuv a rozšíření píků
Tepelná Deformační
sIII Napětí 3. druhu Nehomogenní ~ mřížové defekty Rozšíření píků, změny intenzity
Rtg difrakční měření napětí • Nedestruktivní • Povrchová vrstva • Měřená veličina – deformace pod různými úhly k povrchu • Malá analyzovaná oblast • Možnost analýzy gradientů • Napětí může být určeno bez znalosti báze (d0) Omezení: velikost zrn, textura, povrchová drsnost d náklon
Formalismus P … souřadný systém vzorku P3 Nhkl = L’3 L´ … laboratorní souřadný systém P2 P1
Podmínka rovnováhy V hlavních osách tenzoru M Na volném povrchu Pro P || M také v objemu
Deformace V laboratorním systému Přepočet na napětí
Rtg elastické konstanty Dvojosé napětí 3 rovnice pro tři
Dvojosé napětí v hlavních osách Izotropní napětí (jednoosé) e = 0.5s2s Metoda sin2 2s1s sin2
Braggova-Brentanova konvenční geometrie Symmetrický - 2 sken h3k3l3 3 h2k2l2 2 h1k1l1 1
a a0 Hodnota bez napětí cos q cot q Změna mřížového parametru měřeného kolmo k povrchu Nutná znalost a0 Možnost dalších vlivů (defekty mříže) Posuv linie (mřížové parametry ahkl) Extrapolačnízávislost (Cohenův –Wagnerův graf) a vs. cos q cot qpoužívaná k eliminaci instrumentálníchchyb, především vysunutí vzorku z osy. Zbytkové napětí Poruchy mříže Instrumentální chyby
2. Braggova-Brentanova asymetrická geometrie - 2 sken h3k3l3 -goniometr 3 h2k2l2 2 h1k1l1 1 Y-goniometr Klasická metoda sin2 pro jednotlivé (hkl)
3. Asymetrická geometrie s konstantním úhlem dopadu 2 sken 3 h3k3l3 h2k2l2 h1k1l1 2 1 Paralelní svazek nebo Seemannova-Bohlinova geometrie Metoda sin2 pro různá (hkl)
TiN vrstvy 2, různé reflexe -goniometr, 422 Y-goniometr, 111, 200, 220
Rentgenografické elastické konstanty Izotropní materiál Elasticky anizotropní materiál sij, hkl, interakce krystalitů měření, výpočty 1. Reussův model si = sk=... = 2. Voigtův model ei = ek=... =
0.5s2 Reuss Kröner Voigt Reuss 3G tlakovénapětí d 222 220 a h1k1l1 111 311 h2k2l2 400 200 a0 Hodnota bez napětí cos q cot q sin2
d Určení mřížového parametru ve vzorku bez napětí (stress-free lattice parameter) d0 nebo d0 sin2 sin20 Určení napětí bez znalosti d0
Metoda jedné expozice > 0 tahové< 0 tlakové Nejmenší chyba - 0 = 45°
> tahové Expozice t1 D ~ 1 mm chyba 2% Expozice t2 • Bez referenční látky • Rychlá orientace • Vizuální odhad charakteru napětí
Nelinearity v závislosti sin2 < 0 > 0 > 0 < 0 > 0 < 0 Trojosé napětí Textura Gradienty
Trojosé napětí Rovnice pro tři různá
C.N.J. Wagner Integrální metoda = 0 - 2