耿红霞， 王连红， 李航飞

(1.清华大学 航天航空学院，北京 100084；2.中国科学院 力学研究所，北京 100190)

0 引 言

当去除构件或物体所受外力，或产生应力的外部因素已消失，如温度均匀、相变结束等，在材料内部会发生不均匀的塑性变形，从而使得物体内部为了保持自身平衡存在弹性内应力，这种应力称之为残余应力。残余应力的存在对材料或构件具有显著的不利影响，例如疲劳强度降低、形状及尺寸稳定性下降等[1-6]。因此，为了提高构件的力学性能和使用寿命、改善制备工艺，我们需要测量材料的残余应力。目前常用的测量残余应力的方法，根据是否对被测对象造成损伤，分为两大类：有损检测法和无损检测法[7]。有损检测法主要有盲孔法和环芯法等[8]；无损检测法主要包括磁弹性法、超声波法和X射线衍射(XRD)法等。其中，XRD法是一种测量残余应力较为理想的实验手段,在工程和科学研究中应用广泛。该方法最早由俄国学者提出，一定应力状态导致的材料晶格变形和宏观应变是一致的。晶格变形可利用XRD技术测量，而宏观应变可以根据弹性力学求出，将两者建立联系，可以利用测得的晶格应变求出宏观应力[9]。

力学专业研究生虽然经常会遇到材料或者构件残余应力测试问题，但是平时的理论学习和实验教学项目中涉及到XRD技术测量残余应力甚少，应用的实验方法多是电测法。所以把XRD法测量残余应力作为力学专业研究生们的一个实验教学项目是必要的。……