Klasifikace napet

1
Klasifikace napetí
Externí
Interní
Zbytková napetí (residual stress)
Více osé napetí pusobící v uzavreném systému,
jehož všechny soucásti mají stejnou
teplotu.Soucet vnitrních sil vzhledem k
libovolnému rezu a soucet vnitrních momentu k
libovolné ose je nulový
Napetí - 1. druhu, 2. druhu, 3. druhu
2
Klasifikace zbytkových napetí
Vznikající spojením materiálu
Tepelná
Deformacní
Vznikající pri vzniku materiálu
Transformacní
Vznikající pri tepelném zpracovánímateriálu
Tvárecí napetí (válcování, kulickování, ohyb,
tažení)
Obrábecí napetí (soustružení, broušení,
frézování, rezání)
3
Napetí 1. druhu
sI
Homogenní v makroskopickém objemu mm
Deformacní, tepelná
Posuv píku
4
Napetí 2. druhu
sII
Homogenní v malých objemech mm (zrna)
Posuv a rozšírení píku
5
Tepelná
Deformacní
6
Napetí 3. druhu
sIII
Nehomogenní mrížové defekty
Rozšírení píku, zmeny intenzity
7
(No Transcript)
8
Rtg difrakcní merení napetí

• Nedestruktivní
• Povrchová vrstva
• Merená velicina deformace pod ruznými úhly k
  povrchu
• Malá analyzovaná oblast
• Možnost analýzy gradientu
• Napetí muže být urceno bez znalosti báze (d0)

Omezení velikost zrn, textura, povrchová drsnost
d
náklon
9
Formalismus
P souradný systém vzorku
P3
Nhkl L3
L laboratorní souradný systém
?
P2
?
P1
10
Podmínka rovnováhy
V hlavních osách tenzoru M
Na volném povrchu
Pro P M také v objemu
11
Deformace
V laboratorním systému
Prepocet na napetí
12
Rtg elastické konstanty
Dvojosé napetí
3 rovnice pro tri ?
13
Dvojosé napetí v hlavních osách
Izotropní napetí (jednoosé)
e
0.5s2s
Metoda sin2?
2s1s
sin2?
14
Braggova-Brentanova konvencní geometrie
Symmetrický ? - 2? sken
h3k3l3
?3
h2k2l2
?2
h1k1l1
?1
15
a
a0
Hodnota bez napetí
cos q cot q
Zmena mrížového parametru mereného kolmo k povrchu
Nutná znalost a0 Možnost dalších vlivu (defekty
mríže)
Posuv linie (mrížové parametry ahkl)
Extrapolacní závislost (Cohenuv Wagneruv
graf) a vs. cos q cot q používaná k
eliminaci instrumentálních chyb, predevším
vysunutí vzorku z osy.
Zbytkové napetí
Poruchy mríže
Instrumentální chyby
16
2. Braggova-Brentanova asymetrická geometrie
? - 2? sken
h3k3l3
?-goniometr
?3
h2k2l2
?2
h1k1l1
?1
Y-goniometr
Klasická metoda sin2? pro jednotlivé (hkl)
17
(No Transcript)
18
3. Asymetrická geometrie s konstantním úhlem
dopadu
2? sken
?3
h3k3l3
h1k1l1
h2k2l2
?1
?2
Paralelní svazek
nebo
Seemannova-Bohlinova geometrie
Metoda sin2? pro ruzná (hkl)
19
TiN vrstvy
2?, ruzné reflexe
?-goniometr, 422
Y-goniometr, 111, 200, 220
20
Rentgenografické elastické konstanty
Izotropní materiál
Elasticky anizotropní materiál
sij, hkl, interakce krystalitu merení, výpocty
1. Reussuv model si sk...
2. Voigtuv model ei ek...
21
0.5s2
Reuss
Kröner
Voigt
Reuss
3G
tlakové napetí
d
222
220
a
h1k1l1
111
311
200
400
h2k2l2
a0
Hodnota bez napetí
cos q cot q
sin2?
22
d
Urcení mrížového parametru ve vzorku bez
napetí (stress-free lattice parameter)
d0
nebo
d0
?
sin2?
sin2?0
Urcení napetí bez znalosti d0
23
Metoda jedné expozice
gt 0 tahovélt 0 tlakové
Nejmenší chyba - ?0 45
24
gt tahové
Expozice t1
?D 1 mm chyba 2
Expozice t2

1. Bez referencní látky
2. Rychlá orientace
3. Vizuální odhad charakteru napetí

25
Metoda dvou expozic
26
Nelinearity v závislosti sin2?
? lt 0
? gt 0
? gt 0
? lt 0
? gt 0
? lt 0
Trojosé napetí
Textura
Gradienty
27
Trojosé napetí
Rovnice pro tri ruzná ?
28
Integrální metoda ?
C.N.J. Wagner
? 0 - 2?