JPS6214776B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6214776B2 JPS6214776B2 JP12460577A JP12460577A JPS6214776B2 JP S6214776 B2 JPS6214776 B2 JP S6214776B2 JP 12460577 A JP12460577 A JP 12460577A JP 12460577 A JP12460577 A JP 12460577A JP S6214776 B2 JPS6214776 B2 JP S6214776B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- point
- incident
- plane
- stress
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 101100234408 Danio rerio kif7 gene Proteins 0.000 description 4
- 101100221620 Drosophila melanogaster cos gene Proteins 0.000 description 4
- 101100398237 Xenopus tropicalis kif11 gene Proteins 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
金属その他の多結晶試料にＸ線を照射してその
回折角を測定することにより試料の残留応力を知
ることができる。このような応力測定法として従
来は試料面に入射するＸ線を含んで該試料面に直
角な平面内でＸ線の入射角を変化し、各入射角に
おいて上記平面内に回折するＸ線の回折角を求め
ることにより試料面における前記平面の方向の応
力を求めていた。従つてこの方法で主応力の方向
並びに大きさを知るためには少なくとも３方向の
応力を測定しなければならないから測定が極めて
煩雑であつた。しかも試料面に対するＸ線の入射
角を例えば90度と45度とに設定してそれらの回折
角の差を求めなければならないから、測定点の周
辺に広い空間を必要とし、構造物の凹部等におけ
る応力の測定が困難であつた。本発明は上述のよ
うな欠点のない応力測定法を提供するものであ
る。
回折角を測定することにより試料の残留応力を知
ることができる。このような応力測定法として従
来は試料面に入射するＸ線を含んで該試料面に直
角な平面内でＸ線の入射角を変化し、各入射角に
おいて上記平面内に回折するＸ線の回折角を求め
ることにより試料面における前記平面の方向の応
力を求めていた。従つてこの方法で主応力の方向
並びに大きさを知るためには少なくとも３方向の
応力を測定しなければならないから測定が極めて
煩雑であつた。しかも試料面に対するＸ線の入射
角を例えば90度と45度とに設定してそれらの回折
角の差を求めなければならないから、測定点の周
辺に広い空間を必要とし、構造物の凹部等におけ
る応力の測定が困難であつた。本発明は上述のよ
うな欠点のない応力測定法を提供するものであ
る。
第１図は本発明の原理を説明するための図で、
単一波長の細い平行Ｘ線χを矢印のように多結晶
試料面上の被測定点０に入射させる。この点０に
立てた試料面の法線をｚとし、また上記試料面上
に設定した直交座標軸をｘ，ｙとする。前記入射
Ｘ線χは点０から該Ｘ線を軸とするほぼ円錐面の
母線に沿つて回折するから、その回折Ｘ線の発生
に寄与する結晶の格子面に直角な直線群も同様に
点０を頂点としてほぼ円錐面を形成する。この円
錐面が、入射Ｘ線χを含む直線上の任意の一点
０′を含み直線００′に直角な平面と交わる回折面
法線環をＳとし、また回折Ｘ線が上記平面と交わ
る曲線をＴで表わしてある。
単一波長の細い平行Ｘ線χを矢印のように多結晶
試料面上の被測定点０に入射させる。この点０に
立てた試料面の法線をｚとし、また上記試料面上
に設定した直交座標軸をｘ，ｙとする。前記入射
Ｘ線χは点０から該Ｘ線を軸とするほぼ円錐面の
母線に沿つて回折するから、その回折Ｘ線の発生
に寄与する結晶の格子面に直角な直線群も同様に
点０を頂点としてほぼ円錐面を形成する。この円
錐面が、入射Ｘ線χを含む直線上の任意の一点
０′を含み直線００′に直角な平面と交わる回折面
法線環をＳとし、また回折Ｘ線が上記平面と交わ
る曲線をＴで表わしてある。
回折面法線環Ｓが法線ｚおよび入射Ｘ線の方向
００′を含む平面と交わる点をP′とし、点P′から
ｘ―ｙ平面に下した法線の足をQ′とする。また
法線環Ｓ上の任意の点Ｐからｘ―ｙ平面に下した
法線の足をＱとし、法線ｚと直線００′おたび０
Ｐの間の角をそれぞれψ０およびψとする。更に
軸ｘと直線０Q′並びに０Ｑとの間の角をそれぞ
れ′０および′とし、ｘ―ｙ平面内における主
応力σ１の方向とｘ軸との間の角をγ、上記主応
力の方向と直線０Ｑとの間の角を、直線０′Ｐ
と０′P′との間の角をωとする。また直線０Ｐを
法線とする結晶格子面の歪をε〓、ｘ―ｙ平面
における主応力をσ１，σ２、直線０Ｑの方向の
応力をσ、ヤング率をＥ、ポアソン比をνとす
ると周知のように ε〓＝１＋ν／Ｅσsin2ψ−ν／Ｅ（σ１＋σ２
）… (1) が成立する。かつ主応力と任意の方向の応力との
間にはモールの応力円の関係 σ＝１／２｛（σ１＋σ２）＋（σ１−σ２）cos2 ｝ …(2) があるから、(2)式を(1)式に代入して ε〓＝１＋ν／２Ｅ｛（σ１＋σ２）＋（σ１ −σ２）cos2｝sin2ψ−ν／Ｅ（σ１＋σ２） …(3) が得られる。また第１図の直線０Ｐを法線とする
結晶格子面による入射Ｘ線χの回折角を２θ、無
歪格子面による基準回折角をθ０とすれば、 ε〓＝−（θ−θ０）・cotθ０ …(4) である。上記(3)式および(4)式から、 が得られる。
００′を含む平面と交わる点をP′とし、点P′から
ｘ―ｙ平面に下した法線の足をQ′とする。また
法線環Ｓ上の任意の点Ｐからｘ―ｙ平面に下した
法線の足をＱとし、法線ｚと直線００′おたび０
Ｐの間の角をそれぞれψ０およびψとする。更に
軸ｘと直線０Q′並びに０Ｑとの間の角をそれぞ
れ′０および′とし、ｘ―ｙ平面内における主
応力σ１の方向とｘ軸との間の角をγ、上記主応
力の方向と直線０Ｑとの間の角を、直線０′Ｐ
と０′P′との間の角をωとする。また直線０Ｐを
法線とする結晶格子面の歪をε〓、ｘ―ｙ平面
における主応力をσ１，σ２、直線０Ｑの方向の
応力をσ、ヤング率をＥ、ポアソン比をνとす
ると周知のように ε〓＝１＋ν／Ｅσsin2ψ−ν／Ｅ（σ１＋σ２
）… (1) が成立する。かつ主応力と任意の方向の応力との
間にはモールの応力円の関係 σ＝１／２｛（σ１＋σ２）＋（σ１−σ２）cos2 ｝ …(2) があるから、(2)式を(1)式に代入して ε〓＝１＋ν／２Ｅ｛（σ１＋σ２）＋（σ１ −σ２）cos2｝sin2ψ−ν／Ｅ（σ１＋σ２） …(3) が得られる。また第１図の直線０Ｐを法線とする
結晶格子面による入射Ｘ線χの回折角を２θ、無
歪格子面による基準回折角をθ０とすれば、 ε〓＝−（θ−θ０）・cotθ０ …(4) である。上記(3)式および(4)式から、 が得られる。
第１図のように主応力の方向γは(5)式の角が
０の状態であつて、このとき回折角２θが極小ま
たは極大値をとる。かつ角は角（′−γ）で
あるから、第１図における角ψ０およびωを固定
して(5)式の角ψを一定に保つた状態で角′を変
化することにより、回折角２θが極大または極小
となる位置を観測すると主応力の方向γが求めら
れる。すなわち第１図の角ωを一定に保つて点
０′が法線ｚを軸とする円Ｃ上を移動するように
入射Ｘ線χの方向を変化するものである。第２図
はこのような操作によつて角′と回折角２θの
関係を観測したグラフで、角′を約90度の範囲
で変化することにより、２θが極大または極小と
なる位置γを検出することができる。
０の状態であつて、このとき回折角２θが極小ま
たは極大値をとる。かつ角は角（′−γ）で
あるから、第１図における角ψ０およびωを固定
して(5)式の角ψを一定に保つた状態で角′を変
化することにより、回折角２θが極大または極小
となる位置を観測すると主応力の方向γが求めら
れる。すなわち第１図の角ωを一定に保つて点
０′が法線ｚを軸とする円Ｃ上を移動するように
入射Ｘ線χの方向を変化するものである。第２図
はこのような操作によつて角′と回折角２θの
関係を観測したグラフで、角′を約90度の範囲
で変化することにより、２θが極大または極小と
なる位置γを検出することができる。
また上述のようにして求めた主応力の方向γを
用いて、回折角２θとcos2（′―γ）との関係
を示したグラフを画くと、第３図のように１本の
直線が得られる。(5)式から明らかなようにこの直
線の傾きがＡ、cos2（′―γ）が０の位置にお
ける２θの値がＢである。従つて基準回折角θ０
が既知であれば、これらの値Ａ，Ｂを(5)式に適用
することにより主応力の大きさσ１，σ２を求め
ることができる。なお基準回折角θ０が既知でな
い場合は第１図における角ψ０従つて角ψを２段
階に変化して前後２回の観測を行うことにより第
３図の直線を２本画く。この２本の直線の交点の
座標値または上記２本の直線を延長した仮想交点
の座標値並びに該直線の傾きから、極めて精度の
よい近似をもつて主応力σ１，σ２を求めること
ができる。かつこの場合、上記２本の直線に対応
する観測値を第２図のように角′と回折角２θ
の関係としてブロツトすることにより２本の曲線
を得ると、角ψ０の大小と角′の各位置におけ
る２θの値の大小との関係によつてその方向の応
力が張力であるか圧力であるか、が表示される。
用いて、回折角２θとcos2（′―γ）との関係
を示したグラフを画くと、第３図のように１本の
直線が得られる。(5)式から明らかなようにこの直
線の傾きがＡ、cos2（′―γ）が０の位置にお
ける２θの値がＢである。従つて基準回折角θ０
が既知であれば、これらの値Ａ，Ｂを(5)式に適用
することにより主応力の大きさσ１，σ２を求め
ることができる。なお基準回折角θ０が既知でな
い場合は第１図における角ψ０従つて角ψを２段
階に変化して前後２回の観測を行うことにより第
３図の直線を２本画く。この２本の直線の交点の
座標値または上記２本の直線を延長した仮想交点
の座標値並びに該直線の傾きから、極めて精度の
よい近似をもつて主応力σ１，σ２を求めること
ができる。かつこの場合、上記２本の直線に対応
する観測値を第２図のように角′と回折角２θ
の関係としてブロツトすることにより２本の曲線
を得ると、角ψ０の大小と角′の各位置におけ
る２θの値の大小との関係によつてその方向の応
力が張力であるか圧力であるか、が表示される。
上述のように本発明の応力測定法は、被測定点
０に立てた法線ｚとの間の角度ψ０を一定に保つ
て、上記点０に複数方向からＸ線χを入射させる
と共にその各入射Ｘ線を含んで試料面にそれぞれ
直角な平面０―０′―P′―Q′に対して任意の一定
角度Ｐ０P′をなす方向に回折したＸ線の回折角２
θを前記複数方向の各入射方向毎にそれぞれ観測
することにより主応力の方向またはその大きさを
求めるものである。このため主応力の方向を極め
て容易に検出し得ると共にＸ線源を１つの円弧に
沿つて連続的あるいは間歇的に移動させるだけで
あるから装置の操作性も良好である。かつ入射Ｘ
線と法線との間の角度を一定に保つて線源を約90
度の範囲で移動させるだけであるから、被測定点
の周辺に広い空間が存在しない場合においても測
定を容易に行い得る等の効果がある。
０に立てた法線ｚとの間の角度ψ０を一定に保つ
て、上記点０に複数方向からＸ線χを入射させる
と共にその各入射Ｘ線を含んで試料面にそれぞれ
直角な平面０―０′―P′―Q′に対して任意の一定
角度Ｐ０P′をなす方向に回折したＸ線の回折角２
θを前記複数方向の各入射方向毎にそれぞれ観測
することにより主応力の方向またはその大きさを
求めるものである。このため主応力の方向を極め
て容易に検出し得ると共にＸ線源を１つの円弧に
沿つて連続的あるいは間歇的に移動させるだけで
あるから装置の操作性も良好である。かつ入射Ｘ
線と法線との間の角度を一定に保つて線源を約90
度の範囲で移動させるだけであるから、被測定点
の周辺に広い空間が存在しない場合においても測
定を容易に行い得る等の効果がある。
第１図は本発明の原理を説明するための線図、
第２図および第３図は本発明の方法によつて観測
されたグラフの一例である。なお図において、０
は試料面上の被測定点、ｚは試料面に立てた法
線、Ｘは入射Ｘ線、Ｃは入射Ｘ線上の点０′の移
動軌跡、ＳはＸ線回折面法線環、σ１，σ２は主
応力である。
第２図および第３図は本発明の方法によつて観測
されたグラフの一例である。なお図において、０
は試料面上の被測定点、ｚは試料面に立てた法
線、Ｘは入射Ｘ線、Ｃは入射Ｘ線上の点０′の移
動軌跡、ＳはＸ線回折面法線環、σ１，σ２は主
応力である。
Claims (1)
- １ 多結晶試料面上の被測定点に、その点に立て
た法線との間の角度が相等しい複数方向から単一
波長のＸ線を入射させると共に、その各入射Ｘ線
を含み前記試料面にそれぞれ直角な平面に対して
任意の一定角度をなす方向に回折したＸ線の回折
角を前記複数方向の各入射方向毎にそれぞれ観測
して、その各測定値から主応力の方向とその大き
さとの少なくも一方を求めることを特徴とするＸ
線応力測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12460577A JPS5459192A (en) | 1977-10-19 | 1977-10-19 | Method of measuring xxray stress |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12460577A JPS5459192A (en) | 1977-10-19 | 1977-10-19 | Method of measuring xxray stress |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5459192A JPS5459192A (en) | 1979-05-12 |
| JPS6214776B2 true JPS6214776B2 (ja) | 1987-04-03 |
Family
ID=14889565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12460577A Granted JPS5459192A (en) | 1977-10-19 | 1977-10-19 | Method of measuring xxray stress |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5459192A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648844U (ja) * | 1987-07-07 | 1989-01-18 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5339253B2 (ja) * | 2009-07-24 | 2013-11-13 | 国立大学法人金沢大学 | Ｘ線応力測定方法 |
-
1977
- 1977-10-19 JP JP12460577A patent/JPS5459192A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648844U (ja) * | 1987-07-07 | 1989-01-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5459192A (en) | 1979-05-12 |
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