殘余應力是由于工件在制備過程中，在構件內部產生的應力。在無外力作用下，以平衡狀態存在于物體內部的應力。從概念可以看出，它不是指一個數值而是一個分布狀態或稱為殘余應力場。不只存在壓應力或拉應力而是同時存在與之平衡的拉應力或壓應力。是彈性應力，理論上其數值不應該超過材料的屈服強度。
金屬材料在外力作用下發生塑性變形后會出現，而只發生彈性變形時卻不會產生。這是因為金屬在外力作用下的變形是不均勻的，有的部位變形量大，而有的部位小，它們相互之間又是互相牽連在一起的整體，這樣在變形量不同的各部位之間就出現了一定的彈性應力-----當外力去除后這部分力仍然存在。
有許多技術可用來測量，這些大致分為三個領域：破壞性，半破壞性和非破壞性。通常使用的方法取決于所需的信息。由于某些測量技術的復雜性，應在專門的設備中執行測量。對于許多非破壞性技術而言尤其如此。以下列出了三個主要類別：
1、破壞性的這些技術涉及破壞被測物體，并且通常從研究和開發角度使用。實施破壞性測試通常要比進行非破壞性測試便宜得多。包括：
.輪廓法：輪廓法通過將物體切成兩部分并沿著切割所創建的自由平面測量表面高度圖來確定。
.分條：縱切法是一種用于測量垂直于穿過物體的平面的技術。它涉及在整個工件的厚度范圍內按深度的增量切割一條細縫，并測量與縫深度有關的變形。然后，根據通過測得的變形來解決反問題而確定的貫穿厚度位置來計算。
2、半破壞性半破壞技術可與破壞技術相比，因為它們使用應變釋放原理來確定。然而，僅去除了少量的材料，從而使結構能夠更好地保持其完整性。包括：
.深孔鉆削：深孔鉆探涉及在物體的厚度上鉆一個孔，測量孔的直徑，在孔周圍切一個圓形槽以從孔周圍去除材料核，然后重新測量孔的直徑。
.中心孔鉆孔：中心孔鉆孔的原理是在物體上鉆一個小孔。當去除包含殘余應力的材料時，剩余材料達到新的平衡狀態，該狀態在孔周圍具有相關的變形。使用應變儀或光學方法在分析過程中測量孔周圍的變形。根據測量的變形計算。
3、無損技術的示例包括：
.中子衍射：使用中子測量物體中的晶格間距。離開物體的中子具有與入射中子相當的能量，從而可以根據晶格間距確定。
.同步加速器X射線衍射：需要使用同步加速器來加速電磁輻射，以透徹了解物體的晶格間距。該過程使用類似的方法進行中子衍射以計算。
.X射線衍射：該過程允許測量表面殘余應力，因為X射線僅穿透目標表面幾百微米。
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