滾動接觸疲勞在航空、汽車、軌道交通、裝備制造等諸多工業域均為重要研究對象。研究表明滾動接觸疲勞是導致大部分機械零件在周變載荷下失效的主要因素之。近年來，我國的軌道交通事業迎來了新的發展機遇，研究滾動接觸疲勞損傷問題，并提出有效的預防措施具有愈發巨大的經濟意義與科學價值。

   研究表明滾動接觸零件表面下的三維應力分布情況是影響滾動接觸疲勞壽命的主要因素，因此三維應力的測量對于滾動接觸疲勞研究至關重要。近幾年，日本Pulstec公司推出了型號為μ-X360系列的基于全二維面探測技術的新代X射線殘余應力分析儀設備，該設備經推出，便受到廣大學者青睞。該設備采用cosα方法進行殘余應力擬合，相比于傳統的sin²Ψ方法，具有如下技術色^[1]：

（1） 該類型殘余應力分析儀設備在測試過程中無需改變入射角，因此設備的尺寸得以縮小，方便移動；

（2） 該類型殘余應力分析儀設備用到了德拜環整個圓周的數據，可以在更短的時間內獲得更的應力評估；

（3） 該類型殘余應力分析儀可采用Sasaki-Hirose方法進行三維應力分析，且進行三維應力分析時所用時間比D?lle-Hauk方法和X射線積分方法都要更短；

（4） 從德拜環中心角度的衍射強度可得出馬氏體晶粒的取向信息;

   目前已經有越來越多的同行家和學者開始對該設備和方法開始感興趣。尤其，基于cosα方法的殘余應力分析儀設備因為移動方便，使得對滾動接觸疲勞進行原位評估成為可能。Takumi Fujita等人的工作表明^[2]：基于德拜環的應力分析儀跟傳統的X射線衍射應力分析儀相比，可快速獲得疲勞、斷裂準則、裂紋萌生以及滾動接觸次表面安定限等信息；而且，該系統不僅可以用來研究滾動接觸疲勞機理還可對滾動接觸疲勞的演變程度進行定量評估。Takumi Fujita等人發表的文章中，關于三維應力測量及德拜環測量所采用的設備就是日本Pulstec公司制造的型號為μ-X360的X射線殘余應力分析儀設備。

日本Pulstec公司推出的型號μ-X360s殘余應力分析儀設備外觀圖片：

【參考文獻】

1. A method of X-Ray Microbeam Measurement of Local Stress and Its Application to Fatigue Crack Growth Problems, J. Soc. Mater. Sci. Japan. Vol.27,No.294,1978,pp.251-256(in Japanese).

2. Evaluation of Rolling Contact Fatigue Using X-Ray Diffraction Ring, Materials Performance and Characterization, Vol.5,,2016,pp23-37.

【產品詳情】

1. 便攜式X射線殘余應力分析儀μ-X360s

2. 新代超快高精度便攜式X射線殘余應力分析儀μ-X360n