轮廓法理论在2000年被首次提出，2001年，PRIME出版了完整的轮廓法理论与步骤[5]。轮廓法成功用于测量诱导冲击高强度低合金钢（HSLA-100）51毫米深的残余应力[6]。Zhang Y使用轮廓法测得EN8钢板冷胀孔二维纵向残余应力的分布[7]，并将测得的冷膨胀孔应力分布与三维有限元建模预测结果进行比较，结果只是在边缘区域（包括孔边缘）有一定误差。PRIME使用轮廓法测量7075铝合金应力分布，分别在垂直方向上开出三个切口，以获得三个方向的应力，测得的应力是与中子衍射法结果一致[7]。

轮廓法主要包括三个步骤：切割，轮廓测量，应力重构分析，这将在第二章进行说明。文献综述

1。4 消除焊接残余应力的方法

1。4。1 传统消除焊接应力的方法

由于残余应力危害极大，因此，有必要对焊接残余应力场进行调控或消除焊接残余应力。消除焊接残余应力有多种方法，工艺措施上，有采用加热减应区法、捶击或碾压焊缝、采用适当的焊接顺序、采用反变形减少接头刚度等。此外还有以下几种常用的传统消除焊接残余应力的方法[8]：

（1）机械拉伸法

机械拉伸法是通过在构件的焊接方向施加一均匀拉载应力，使其在焊缝区附近产生的拉伸塑性变形与焊接时的压缩塑性变形方向相反，卸载后由于部分抵消作用消除了此处残余应力[9]。

（2）爆炸法

在焊接区进行适量的炸药爆炸，产生的能量冲击波导致了构件的残余应力峰值区域发生塑性变形，使焊接残余应力被降低或消除[10]。

（3）热处理法

焊后热处理，是一种常用的消除应力工艺。其原理是在焊件被加热到一定的适当温度时，在此温度对焊件进行保温，经过一定时间后，通过采用油冷、灰冷、空冷等方式冷却焊件，经过热处理，焊件的金相组织发生改变。热处理法不但适当消除残余应力，而且还会改善大多数钢的焊接区材质[11]。

（5）机械振动法

机械振动法，是对被处理的焊件以一定的频率进行一定时间机械振动处理。处理后的工件残余应力降低，尺寸获得稳定形态。因其具备了许多热处理方法所不具备的优点，近年来快速发展，已在很多领域有了广泛应用[12-13]。

1。4。2 超声冲击消除残余应力

除了以上几种传统消除残余应力的方法外，近年来，国内外兴起了一种消除焊接残余应力的方法——超声冲击技术。超声冲击是利用高频率的冲击头冲击工件表面，使工件表面发生塑性变形，改变焊接残余应力场，引入有益压应力。由于超声冲击设备操作简单，不受复杂结构限制，并可以适应各种复杂环境等优点，其应用越来越广泛，特别是在加工领域具有深远的发展潜力[14]。

超声冲击处理方法最早是由乌克兰巴顿焊接研究所提出，该方法于1972年首次运用在前苏联核潜艇船体结构中。早期的超声冲击处理简单地应用于焊接构件中残余应力的消除，1980年以后逐渐运用到调整应力场、提高接头疲劳强度及作用机理的方向上。我国1995年左右开始研究超声冲击，天津大学的王东坡博士于1997年研制了超声冲击设备，该设备主要运用压电技术。如今超声冲击技术已被推广得到大范围的应用。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

超声冲击的原理为：超声波发生器产生高频震荡电信号，换能器将其转换为同频率的机械振动，再经过变幅杆将振幅由几微米放大到几十微米，然后通过针头冲击金属表面。超声冲击技术的特点是单位时间内输出的能量高、输出能量大、装置简便、作用时间短，巨大的冲击能量使材料表面温度快速升高又急速冷却，这种高频能量从表面传入材料内部，引起焊件产生不均匀塑性变形和弹性变形，引入残余压应力，降低焊接残余拉应力，同时，也引起了表层组织的变化[15-18]。超声冲击机理与锤击和喷丸基本一致，但这种方法执行机构轻巧，可控性好，使用灵活方便、噪音极小、效率高、应用时受限少，成本低 而且节能。