殘余應力也被稱為內部應力,經常產生于材料的熱處理和不均勻的塑性變形過程中。殘余應力的存在會降低材料的疲勞強度和耐蝕性,使工件在加工時產生變形甚至開裂,嚴重影響零件裝配,后期服役時誘發疲勞壽命,影響工件服役年限,因此有必要對結構件內部殘余應力進行測量與評價。
目前公認的殘余應力測量方法多為利用殘余應力釋放后的應變反推殘余應力,如鉆孔法、切條法、輪廓法、裂紋柔度法等,但是這些方法使得對殘余應力的測量存在著不可逆性,限制了它們在一些領域的實際應用。
非破壞性應力測量方法是人們多年來努力探索的課題。目前主要的無損應力測量方法包括巴克豪森噪聲法、X射線法、磁彈性法和超聲波法。其中X射線法的測量深度只有表面幾或十幾微米,需要剝層檢測或進行表面檢測;中子衍射雖然能測量幾十毫米深的內部應力,但設備過于復雜,難以進行工程應用。
相較之下, 激光超聲檢測技術作為一種新興無損檢測手段,在復合材料檢測方面有著獨特的優勢,特別是對結構復雜的大型復合材料構件,在工業生產和科學研究等方面均有良好且十分廣闊的發展前景,是一種分析非透明材料應力的新方法。