第1章绪论

1.1应力测试分析的重要意义

1.2应力测试分析的方法

1.2.1应力分类

1.2.2应力测试分析方法

1.3应力测试分析与再制造的关系

参考文献

第2章应力测试的理论基础

2.1应力应变的基本概念

2.1.1应力的概念

2.1.2应变的概念

2.2弹性力学应力分析的基础理论

2.2.1 弹性力学基本方程

2.2.2应力状态分析

2.3断裂力学应力分析的基础理论

2.3.1裂纹扩展的三种形式

2.3.2弹性能释放率

2.3.3应力强度因子法

2.3.4应力强度因子Kl和裂纹扩展力Gl的关系

参考文献

第3章残余应力测试技术

3.1残余应力的产生及影响

3.1.1残余应力的基本概念

3.1.2残余应力产生原因

3.1.3残余应力的稳定性

3.1.4残余应力的影响

3.2残余应力有损测试技术

3.2.1 小孔法测量残余应力

3.2.2切条法测量残余应力

3.2.3轮廓法测量残余应力

3.2.4纳米压痕法测量残余应力

3.2.5其他机械方法

3.3残余应力无损测试技术

3.3.1超声检测残余应力

3.3.2云纹干涉法测量残余应力

3.3.3 X射线衍射法测试残余应力

3.3.4 中子衍射法测试残余应力

参考文献

第4章工作应力的测试分析

4.1工作应力与残余应力关系

4.2电测应力技术

4.2.1电测应力技术简介

4.2.2应变计的结构和原理

4.2.3电测法的应变测量电路

4.2.4应变花测量应力应变

4.2.5静态和动态应力应变测量

4.3金属磁记忆检测技术

4.3.1金属磁记忆技术概述

4.3.2磁记忆现象的理论分析

4.3.3磁记忆信号与单调工作应力之间的关系

4.3.4磁记忆信号与交变工作应力的相关性

参考文献

第5章再制造领域的应用实例

5.1金属磁记忆技术测试连杆应力的研究

5.1.1连杆受力分析

5.1.2连杆失效模式

5.1.3连杆磁记忆及残余应力检测

5.1.4连杆疲劳过程中磁记忆信号变化的初步探索

5.2X射线衍射检测齿轮残余应力

5.2.1齿轮失效形式分析

5.2.2齿轮结构受力有限元模拟分析

5.2.3齿轮再制造毛坯的残余应力测试分析

5.2.4齿轮喷丸再制造强化工艺残余应力测试

5.3X射线衍射测试热喷涂层残余应力

5.3.1试样制备

5.3.2三种涂层性能分析

5.3.3残余应力与涂层摩擦磨损性能的相关性研究

5.4臂架结构件动态应力测试

5.4.1泵车臂架结构件的失效分析

5.4.2臂架结构有限元模拟 

5.4.3臂架动态应力电测试验 2100433B

《应力测试技术及在再制造工程领域的应用》可供从事机械产品设计、材料加工、制造、再制造等工程领域的研究人员、技术人员参考，也可作为机械工程、材料工程、再制造工程等相关专业的教材。

再制造工程是一个统筹考虑产品零部件全生命周期管理的系统工程，是利用原有零部件并采用再制造成型技术（包括高新表面工程技术及其他加工技术），使零部件恢复尺寸、形状和性能，形成再制造的产品。主要包括在新产品上重新使用经过再制造的旧部件，以及在产品的长期使用过程中对部件的性能、可靠性和寿命等通过再制造加以恢复和提高，从而使产品或设备在对环境污染最小，资源利用率最高，投入费用最小的情况下重新达到最佳的性能要求。再制造工程被认为是先进制造技术的补充和发展，是21世纪极具潜力的新型产业。

图所示为产品的生命周期过程简图。由图可以看出再制造与维修、回收的区别。以往的产品报废后，一部分是将可再生的材料进行回收，一部分将不可回收的材料进行无害化处理。在产品的生命周期过程中维修主要是针对在使用过程中因磨损或腐蚀等原因而不能正常使用的个别零件的修复。而再制造是在整个产品报废后，通过采用先进的技术手段对其进行再制造形成新的产品。再制造过程不但能提高产品的使用寿命，而且可以影响产品的设计，最终达到产品的全生命周期费用最小，保证产品创造最大的效益。此外，再制造虽然与传统的回收利用有类似的环保目标，但回收利用（如熔化钢铁和溶解纸张）主要是材料的重新利用，而再制造技术是一种零部件功能性恢复技术，可以从废弃产品中获取零部件的最高价值，甚至获得更高性能的再制造产品。由此可见，再制造是对产品的第二次投资，更是使产品升值的重要举措 。

产品的再制造过程一般包括七个步骤，即产品清洗、目标对象拆卸、清洗、检测、再制造零部件分类、再制造技术选择、再制造、检验等。

1.产品清洗

产品清洗是再制造工程的重要一步。清洗的清洁度对于产品性能的检测，再制造目标对象的准确确定等非常重要。其目的是清除产品外部尘土、油污、泥沙等脏物。外部清洗一般采用1～10MPa压力的冷水进行冲洗。对于密度较大的厚层污物，可以加入适量的化学清洗剂，并提高喷射压力和温度。常用的清洗设备包括：单枪射流清洗机、多喷嘴射流清洗机等。

2.目标对象拆卸

通过分析产品零部件之间的约束关系，确定目标对象的拆卸路径，完成目标对象拆卸。

3.目标对象清洗

目标对象的清洗就是根据目标对象的材质、精密程度、污染物性质不同，以及零件清洁度的要求，选择适宜的设备、工具、工艺和清洗介质，对目标对象进行清洗。目标对象清洗有助于发现目标对象的问题和缺陷，在零件再制造过程中具有重要的意义。

4.目标对象检测

目标对象检测不仅影响再制造的质量，也影响再制造的成本。零件从机器上拆下后，需要通过检测确定技术状态。常用的检测内容和方法有：

（1）零件几何形状精度。检测项目有：圆度、圆柱度、平面度、直线度、线轮廓度和面轮廓度等。检测一般采用通用量具，如游标量具、螺旋测微量具、量规、千分表、百分表。

（2）零件表面位置精度。检测项目有：同轴度、对称度、位置度、平行度、垂直度、斜度以及跳动等，检测一般采用心轴、量规和百分表等通用量具相互配合进行测量。

（3）零件表面质量。检测项目有：疲劳剥落、腐蚀麻点、裂纹与刮痕等，裂纹可采用渗透探伤、磁粉探伤、涡流探伤以及超声波探伤等。

（4）零件内部缺陷。内部缺陷包括裂纹、气孔、疏松、夹杂等。主要用射线及超声波探伤检查，对于近表面的缺陷，也可用磁粉探伤和涡流探伤等。

（5）零件机械物理性能。零件的硬度可用电磁感应、超声和剩磁等方法进行无损检测；硬化层深度、磁导率等可用电磁感应法进行无损检验；表面应力状态可采用X射线、光弹、磁性和超声波等方法测量。

（6）零件重量与平衡。有些零件如活塞、活塞连杆组的重量差需要检测。有些高速零件，如曲轴飞轮组、汽车传动轴等需要进行动平衡检查。高速零件不平衡将引起振动，并对其他零部件形成附加动载荷，加速零件磨损或其他损伤。动平衡需要在专门的动平衡机上进行。

5.再制造零部件分类

再制造零部件应根据其几何形状、损坏性质和工艺特性的共同性分类。零件分类的目的主要有：

①用以制定典型工艺过程和成组工艺过程。

②确定通用的再制造设备，以再制造成组的类似零件。

③合理组织工作地点。

④对相同的和类似的零件进行再制造时，消除定额指标的差异。

⑤使得统计、计划生产及其他作业实现机械化。

⑥建立合理的车间内和车间之间的运输图。

⑦对再制造企业的零件再制造工段和车间选择最佳的生产结构。

综上所述，再制造零件的分类为再制造企业采用大批量或批量方法实现再制造提供了条件。

6.再制造技术选择

根据再制造企业的技术水平、目标对象的损坏情况以及各种再制造技术的技术、经济和环境特性选择适宜的再制造技术。

7.再制造

根据所选的再制造技术，进行目标对象的再制造。

8.检验

对再制造后的目标零件进行检验，看是否达到技术要求。其具体内容和方法同目标对象检测 。