殘留應力

殘餘應力定義為在沒有所有外部施加的力和力矩的情況下機械零件中存在的自平衡應力。幾乎每種材料的表面都會遇到殘餘應力。殘留應力通常僅引用單一應力值，並且隱含地假定測量體積內的應力在表面平面和深度上保持恆定。殘餘應力通常產生於材料的製造和加工過程中，由於異質塑性變形、熱收縮和相變。

加工製造與銲接過程等均會使材料表面或內部產生不均勻的塑性變形而形成殘留應力，在熱處理時由於淬火、回火的加溫和冷卻過程，也會造成金屬金相組織的改變而產生殘留應力。

殘餘應力測量技術總是測量應變而不是應力，所有殘餘應力測量方法都是間接的。殘餘應力是使用適當的材料參數如彈性應變或位移等測量計算或導出的。

殘餘應力的量測方法有很多種，通常分為破壞性、非破壞性。

破壞性方法涉及應變釋放技術，透過去除一部分材料來釋放應力，然後根據釋放的應變進行計算。然而，這些方法都有局限性，因為它們不可避免地會對材料造成損壞，需要仔細選擇測量位置以盡量減少損壞程度。一些破壞性方法可以被視為半破壞性方法。相較之下，非破壞性方法可以在不損壞樣本的情況下測量殘餘應力。無損檢測方法可分為物性法和繞射法兩類。物理性質方法使用與應力相關的各種物理性質，例如磁性和超音波技術。相反，衍射方法測量材料內晶面間距的變化，包括 X 射線衍射 (XRD)、中子衍射和同步加速器 XRD。此外，聚焦離子束數位影像相關（FIB-DIC）由於能夠在微觀尺度上提供絕對應力的精確測量而得到越來越多的應用。