[发明专利]一种焊点再流焊焊后残余应力的测量系统及方法

权利要求书

1.一种焊点再流焊焊后残余应力的测量系统，其特征在于，包括：

温度控制模块，包括温控仪、固态继电器、J型热电偶及红外加热板，所述温控仪中设置有一温度曲线，所述红外加热板通过所述固态继电器与一焊点模型测试样件连接，以根据所述温度曲线加热所述焊点模型测试样件的焊点至凝固温度，所述J型热电偶用于测量焊点的实际温度以在加热时实时控制所述固态继电器的开启和关断，以使焊点的实际温度的变化始终与所述温度曲线保持一致；

残余应力测量模块，包括钻孔器及动态应变仪，所述钻孔器用于在所述焊点模型测试样件的三轴应变花的中心钻设一定深度的盲孔，若干所述动态应变仪实现对释放应变的测量。

2.一种利用如权利要求1所述的焊点再流焊焊后残余应力的测量系统的测量方法，其特征在于，包括：

基于ANSYS建立再流焊后焊点的仿真分析模型并进行温度场分析，以对所述仿真分析模型施加再流焊温度载荷，并得到焊点的温度场分布；

将焊点的温度场分布作为结构分析的载荷以进行结构分析，并得到焊点的残余应力值；

制作焊点模型测试样件，并在所述焊点模型测试样件的焊点上贴上三轴应变花，通过三根信号输出线将所述三轴应变花与动态应变仪连接；

红外加热板对所述焊点模型测试样件进行加热，同时J型热电偶实时测量焊点的实际温度以控制固态继电器的开启和关断，以使所述焊点模型测试样件根据温控仪中的温度曲线加热至凝固温度；

使所述焊点模型测试样件冷却至一设定温度，并控制所述焊点模型测试样件保持在所述设定温度下一设定时间；

利用钻孔器在所述三轴应变花的中心钻设一定深度的盲孔，并利用所述动态应变仪实现对释放应变的测量，以得到焊点的残余应力值。

3.如权利要求2所述的焊点再流焊焊后残余应力的测量方法，其特征在于，将所述动态应变仪测量到的焊点的残余应力值与仿真残余应力值进行对比。

4.如权利要求2所述的焊点再流焊焊后残余应力的测量方法，其特征在于，所述焊点模型测试样件中焊点的尺寸大于实际焊点的尺寸。

5.如权利要求2所述的焊点再流焊焊后残余应力的测量方法，其特征在于，利用如下公式得到焊点的残余应力值：

其中，σ_max为最大主应力即残余应力值；ε₁、ε₂和ε₃分别为相应各动态应变仪钻孔后测得的释放应变；P为均布等双向应力；为标定常量；E为弹性模量；ν为泊松比。

6.如权利要求2所述的焊点再流焊焊后残余应力的测量方法，其特征在于，所述设定温度介于20摄氏度-30摄氏度之间。