李 华 刘雪刚

（合肥工业大学,安徽 合肥 230009）

盲孔法中释放系数的有限元标定研究

李 华 刘雪刚

（合肥工业大学,安徽 合肥 230009）

基于有限元方法，研究了盲孔法在测量残余应力时释放系数的标定方法。提出了一种新的对释放系数进行标定的有限元模拟办法。运用新的有限元数值模拟方法对ASTM标准中的释放系数值进行了标定。结果表明，有限元标定结果与ASTM标准推荐值有较好的一致性。

有限元法；残余应力；盲孔法；释放系数

1 引言

随着我们经济的快速发展和科技的不断进步，钢结构在我国的应用范围不断扩大。然而钢结构中存在着大量的残余应力，它会导致钢材的金相组织发生改变，降低钢材的刚度和稳定性。因此，研究构件内的残余应力对工程实际有着重要的意义。

在目前测量残余应力的技术中，盲孔法应用最为广泛。它是由德国学者Mathar[1]于1934年提出的，由于具有简单易行、测量精度高、对构件破坏性小、不损害构件力学性能等特点，因而在建筑工程和机械工程中都得到了较为广泛地应用。美国材料试验协会已于1981年将其列为ASTM标准E837-81[2]，盲孔法近些年来在我国也得到了快速的发展，1992年已被列入船舶行业标准[3]。

应变释放系数值的确定是盲孔法测量残余应力的关键一环，通孔法下的应变释放系数可由弹性力学中Kirsch解[4]直接计算出，盲孔法中的应变释放系数则需要用实验标定的方法[5]得出。然而实验标定方法操作费时费力，不仅在钻孔的对中性及深度方面有很精确的要求，而且对读数时间也有要求。……