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橫梁的沖壓殘余應(yīng)力測試裝置與方法：試驗使用JH系列殘余應(yīng)力應(yīng)變片，JHZK殘余應(yīng)力精密鉆孔裝置，JH殘余應(yīng)力檢測儀，測試中采用盲孔法測量殘余應(yīng)力，鉆孔直徑為1.5mm，孔深為2mm。

現(xiàn)代轎車后橋通常采用復(fù)合式后懸架焊接結(jié)構(gòu)。后懸架中的橫梁的橫截面呈V型，是由6mm鋼板沖壓而成的，在V型底部有沖壓凹坑，可靠性強化試驗表明，這種后橋在使用一段時間后，會在橫梁的凹坑附近產(chǎn)生垂直于橫梁軸線方向的裂紋。在產(chǎn)生裂紋的諸多因素中，由于殘余應(yīng)力會降低材料的抗疲勞強度、抗應(yīng)力脆斷與抗應(yīng)力腐蝕等能力，因而，是值得重視的因素之一。研究橫梁的沖壓工藝對殘余應(yīng)力的影響，對合理地設(shè)計橫梁的沖壓工藝，提高制造質(zhì)量，延長其使用壽命具有重要的意義。

南京聚航科技有限公司采用盲孔法，對用兩種不同沖壓工藝沖壓成型的橫梁（一種凹坑沖壓的較深，稱為橫梁1；另一種凹坑沖壓的較淺，稱為橫梁2）中的沖壓殘余應(yīng)力進行了測試、比較和分析。結(jié)果表明，沖壓會在橫梁中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，具有較深凹坑的橫梁的沖壓工藝優(yōu)于具有較淺凹坑的橫梁的沖壓工藝。

橫梁沖壓殘余應(yīng)力測試過程

釋放系數(shù)的測定

在橫梁所用的板材試件上粘貼5個殘余應(yīng)力應(yīng)變花，其中3個粘貼在試件的軸線上，用于測定釋放系數(shù)，另外2個對稱粘貼在時間的兩側(cè)，用于監(jiān)控加載，使試件產(chǎn)生單向拉伸。鉆孔前后分別將試件安裝到拉伸試驗機上，重復(fù)加載、測量3次，根據(jù)3個點的釋放應(yīng)變根據(jù)公式求得釋放系數(shù)，取平均值，作為釋放系數(shù)的zui終測定值。

研究表明，當用上述釋放系數(shù)計算出的s₁（或s₂）＞s_s/3(對于單向應(yīng)力狀態(tài))、s₁（或s_s）＞s_s/2（對于雙向應(yīng)力狀態(tài)）時，由于在釋放應(yīng)變中含有塑性應(yīng)變，因此，必須對釋放系數(shù)進行修正，以消除塑性應(yīng)變引起的測量誤差。根據(jù)所測定的釋放系數(shù)與文獻中的分級值，通過線性插值，可以得到釋放系數(shù)分級值。

測點的布置

根據(jù)轎車的可靠性強化試驗結(jié)果，橫梁中的裂紋發(fā)生在凹坑附近，裂紋面垂直于橫梁的軸線方向（x方向）。為了研究橫梁中的沖壓殘余應(yīng)力在開裂處附近的分布情況，考慮到各測點之間應(yīng)有一定的間隔，利用結(jié)構(gòu)的對稱性，分別在兩種橫梁外側(cè)凹坑四周布置了7個測點，其中測點①位于橫梁的V型底部。

測試結(jié)果

鉆孔時，在測點四周會產(chǎn)生附加應(yīng)變。沖壓在橫梁中會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。兩種橫梁中的沖壓殘余應(yīng)力分布與變化趨勢基本相同，s_xmax均發(fā)生在橫梁的V型底部，在裂紋產(chǎn)生處（x=0處），兩種橫梁中的沖壓殘余應(yīng)力s_y和t_xy基本相等，而s_x相差較大，橫梁1的s_x=﹣85MPa，橫梁2的s_x=49MPa。

橫梁的沖壓殘余應(yīng)力測試結(jié)論

（1）沖壓會在橫梁中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。

（2）在裂紋產(chǎn)生處，兩種橫梁中垂直于裂紋面的沖壓殘余應(yīng)力相差較大，由于橫梁1處為壓應(yīng)力，對抑制裂紋的產(chǎn)生與擴展有利，因此，橫梁1的沖壓工藝比橫梁2的好，與轎車可靠性強化試驗結(jié)果吻合。