應力

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熱應力：材料由於溫度變化所產生的應力。金屬在較高溫度下膨脹，隨溫度降低而收縮。限制金屬的膨脹或收縮會導致熱應力，如合金鋼的淬火及回火作業即是一種熱應力的產生。

靜態應力：所施加於物體上的力大小與方向不隨時間變化的應力。

動態應力：所施加於物體上的力大小隨時間變化的應力。

疲勞應力：長時間反覆施加於物體上使得物體發生疲勞的應力。

殘留應力：物體受力後所產生的應變超過彈性範

圍，而使得物體內部無法恢復原來的狀態所殘存的應力。製造的過程通常是造成金屬殘餘應力的主要原因。殘餘應力是影響金屬或合金受到腐蝕和金屬疲勞主要的因素之一，殘餘應力也會影響金屬的疲勞強度。

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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。

殘餘應力的影響可能是有益的，也可能是有害的，這取決於應力相對於載荷引起的應力的大小、符號和分佈。通常，殘餘應力是有害的，並且有許多記錄在案的案例，當使用應力疊加在已經存在的殘餘應力上時，這些應力是導致疲勞和其他結構失效的主要因素。殘餘應力的一個特別不好的方面是，它的存在通常在發生故障或故障之後才被認識到。

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。

珠擊所產生的壓縮殘留應力是當珠子經由撞擊材料的表面後所創造出的凹痕，而凹痕使材料表面的微結構產生擠壓的作用致使材料表面的原子間產生位移也導致晶粒的差排增加，而次表面的原子為了要抵制這個位移，試圖在此壓縮應力下還原到最初的狀態因而產生了此一殘留壓縮應力，同時因差排的增加也使材料表面產生硬化的效果，此應力硬化的表面抵抗了裂紋的形成及擴展。

珠擊應力

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鑽孔應變計法是用於量測殘留應力的方式中最為被廣泛使用的技術，鑽孔方法的原理是在各向同性樣本的表面鑽一個小孔，造成其附近的應力和局部變形的重新分佈。透過測量釋放的應變，可以確定原始殘餘應力值。

可以測量各種材料的殘餘應力，包括各向同性材料、金屬、陶瓷、聚合物複合材料和混合夾層板。

鑽孔法是一種常用的測量殘餘應力的鬆弛技術，這方法最初由德國學者Mather於1934年提出。

	不同型式的應變規





	資料來源：Measurement of Residual Stresses by the Hole-Drilling* Strain Gage Method Vishay Precision Group, Inc.
	Research progress of residual stress measurement methods

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分切技術通常用於測量簡單試件幾何形狀中殘餘應力的存在。這些方法通常速度很快，並且只需要簡單的計算即可將曲率與殘餘應力聯繫起來。

當從含有殘餘應力的平板一側去除層時，應力變得不平衡導致板的彎曲。曲率取決於已移除的層中存在的原始應力分佈以及板的其餘部分的彈性特性。透過在連續層移除後進行一系列曲率測量，可以推斷出原始板中的應力分佈。

樣本的曲率可以使用多種方法測量，包括光學顯微鏡、雷射掃描、應變儀或輪廓測定法，取決於測量儀器的分辨率和範圍。測量通常在窄帶上進行，以避免多軸曲率和機械不穩定。分切法適合測量批量宏觀應力測量。這種技術無法測量表面或非常接近表面的應力。

參考資料來源：

https://hill-engineering.com/slitting-method/

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對於磁性材料來說巴克豪森磁雜訊是一個非常方便非破壞性的應力檢測方式。巴克豪森效應導致材料的磁結構和微觀結構之間的相互作用，並且對應力和微觀結構相關的機械性能敏感。巴克豪森雜訊是一種複雜的訊號，提供大量訊息，例如頻譜、振幅、RMS 值、磁場強度依賴性、磁化頻率和分形行為。

當鐵磁性材料受到變化的磁場時，磁化過程中的磁感應會以離散的步驟變化，因為磁疇壁在移動過程中必須克服各種類型的障礙。這些磁化強度的離散變化（稱為「巴克豪森跳躍」）可以被視為磁滯曲線中的階躍，當磁滯曲線放約105 倍時，會產生類似雜訊的電壓脈衝，與實際磁通量變化的時間導數相當放置在材料表面的拾波線圈。在磁滯循環期間，鐵磁性材料中的磁化水平的變化以離散步驟發生，因為磁疇壁在其移動過程中必須克服各種類型的障礙，以增加外部磁場方向上的磁化強度。磁化強度的離散變化會在靠近鐵磁性材料表面的拾波線圈中感應出電壓脈衝。這些「類似雜訊」的電壓脈衝（圖 12）首先由 Barkhausen觀察到，這種現象稱為磁巴克豪森雜訊 (MBN) 或磁巴克豪森發射 (MBE)。

巴克豪森磁雜訊（MBN）其主要優點在於可實現對材料疲勞、微裂紋等早期性能退化及應力狀態的評估。