殘餘應力

殘餘應力是指固體材料在產生應力的主要來源去除之後，材料中仍存在的應力。殘餘應力可能是希望出現的特性，也可能是不希望出現的特性。例如雷射強化（英語：laser peening）就可以在金屬材料（如發動機風扇葉片）加入很深，且對應用有益的壓縮應力，也用在強化玻璃上，可以做為智能手機的玻璃顯示幕，又大又薄，且有抗裂和抗劃傷等性質。不過在結構中不希望出現的殘餘應力可能會使結構提早失效。

連續輥軋空心結構截面（英語：hollow structural section）上面有殘餘應力，因此在切割時出現裂口

產生殘餘應力的機制有許多種，包括非彈性（塑性）變形、（溫度循環下的）溫度梯度或是結構變化（相變）。像焊接產生的熱會造成局部的膨脹，可能是因為熔化的焊料，或是被焊接的工件。當焊件冷卻後，有些部份可能會比其他部份冷卻的更快，就會造成殘餘應力。像半導體器件製造及微機電系統也可能會造成殘餘應力^[1]，不同熱力質特性和結晶特性的薄膜材料在不同的製程條件下沈積時，就可能會有殘餘應力。薄膜材料堆疊的應力變化非常複雜，可能有些層是壓縮應力，有些層就變成伸張應力。

相關條目

• 自應力加工（英語：Autofrettage）
• 珠擊（英語：Shot peening）
• 雷射強化（英語：laser peening）
• 低塑性拋光（英語：Low plasticity burnishing）
• 高頻衝擊處理（英語：High-frequency impact treatment）
• 深孔鑽削測量技術（英語：Deep hole drilling (DHD) measurement technique）
• 鑽孔方法（英語：Hole drilling method）

參考資料

1. Schiavone, G.; Murray, J.; Smith, S.; Desmulliez, M. P. Y.; Mount, A. R.; Walton, A. J. A wafer mapping technique for residual stress in surface micromachined films. Journal of Micromechanics and Microengineering. 2016-01-01, 26 (9): 095013 [2021-09-23]. Bibcode:2016JMiMi..26i5013S. ISSN 0960-1317. doi:10.1088/0960-1317/26/9/095013 . （原始內容存檔於2019-12-09） （英語）.

延伸閱讀

• Hosford, William F. 2005. "Residual Stresses." In Mechanical Behavior of Materials, 308–321. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-84670-7
• Cary, Howard B. and Scott C. Helzer (2005). Modern Welding Technology. Upper Saddle River, 新澤西州: Pearson Education. ISBN 0-13-113029-3.
• Schajer, Gary S. 2013. Practical Residual Stress Measurement Methods. Wiley. ISBN 978-1-118-34237-4
• Kehl, J.-H., Drafz, R., Pape, F. and Poll, G. 2016. Simulative investigations of the influence of surface indentations on residual stresses on inner raceways for roller element bearings, International Conference on Residual Stresses 2016 (Sydney), DOI: 10.21741/9781945291173-69 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

外部連結

• Energy-saving technology and computerized equipment for vibration stabilization of residual stress (the only CIS 35-year-old Scientific School, who presented in 1988, the world's first installation of computer diagnostics) are intended to stabilize the residual stresses in welds, castings and other non-rigid dynamic metal （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Comprehensive resources on Residual stresses at Cambridge University （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）