磁测法检测残余应力主要是通过磁测法来测定铁磁材料在内应力的作用下磁导率发生的变化确定残余应力的大小和方向。众所周知，铁磁材料具有磁畴结构，其磁化方向为易磁化轴向方向，同时具有磁致伸缩性效应，且磁致伸缩系数是各向异性的，在磁场作用下，应力产生磁各向异性。磁导率作为张量与应力张量相似。通过精密传感器和高精度的测量电路，将磁导率变化转变为电信号，输出电流（或电压）值来反映应力值的变化，并通过装有特定残余应力计算机软件的计算机计算，得出残余应力的大小、方向和应力的变化趋势。

1.3.4 X射线衍射法 

图1.2 X射线衍射原理图

X 射线衍射法[6]检测残余应力的依据是根据弹性力学及 X 射线晶体学理论。对于理想的多晶体，在无应力的状态下，不同方位的同族晶面间距是相等的，而当受到一定的表面残余应力R时，不同晶粒的同族晶面间距随晶面方位及应力的大小发生有规律的变化，从而使 X射线衍射谱线发生位偏移，根据方位偏移的大小可以计算出残余应力 ( 如图3所示 ) ，式 ( 1-1) 是 X射线衍射法计算残余应力的基本公式

式中：  为表面残余应力； 为弹性模量； 为泊松比； 为所选晶面在无应力情况下的衍射角； 为试样表面法线与所选晶面法线的夹角； 为样品表面法线与衍射晶面法线为  时的衍射角。图1.2中， 0 为入射线与表面法线间的夹角；η为入射线 (衍射线 ) 与晶面法线的夹角。                                                                       1.3.5 超声波法

超声应力测量是建立在声弹性理论基础上，利用受应力材料中的声双折射现象。无应力作用时，超声波在各向同性的弹性体内传播速度与有应力时传播速度不同，利用超声波波速与应力之间的关系来测量残余应力。现有的超声波测量应力技术主要有：声双折射法、表面波法、反射纵波法、电磁超声法、激光超声法和临界折射纵波法，其中临界折射纵波法最具发展前景。临界折射纵波是纵波以第一临界角入射时产生的特殊模式，其具有表面波和体波的特性且对应力变化非常敏感，所以在一些特殊应用方面具有更优越的性能。

1.3.6 中子衍射法

中子射线衍射法以中子流为入射束，照射试样，当晶面符合布拉格条件时，产生衍射，得到衍射峰并通过研究衍射束的峰值位置和强度，可获得应力或应变及结构的数据。该方法的原理与普通X射线衍射方法类似。主要差别在于X射线是由电子壳层散射的，而中子射线是由原子核散射的，中子的穿透深度比X射线大得多，对于钢可达50 mm，可以用来测量钢的焊接结构沿层深的残余应力。为了获取高分辨率，需要高强度中子束，因此，只有反应堆或中子加速度器才能满足要求。

1.4 现有残余应力测量方法分析

传统的残余应力测量方法[8-10]，可分为机械释放测量法和无损测量法两种。机械释放测量法主要包括钻孔法、切槽法、分割切条法等，是将具有残余应力的部件从构件中分离或切割出来使应力释放，借助应变片电测法测量其应力在释放前、后的应变变化，由应力应变关系计算求出残余应力，该方法测量操作较复杂，要对工件造成一定损伤及破坏，且测量得到的往往是材料表面上的某个方向的应力，受应变片和粘结材料的限制，不能测量高温处理下的应力；无损测量法[11]，即物理探测方法，主要包括X射线法、中子衍射法、超声波法和磁法等，对试验件没有损伤，但成本较高，设备昂贵，且仪器操作复杂、需专门的操作人员。此外，射线法仅能测定材料表面下约十微米范围内的二维应力，这使其应用受到很大限制，如需测定材料内部的残余应力，需要与其他剥除方法配合，逐层测定，但此操作使该方法不再是无损的，且该法对被测物体的表面状况有较严格的要求；超声波法是利用超声波波速与应力之间的关系来测量残余应力，目前在超声横波换能器，横波耦合剂等方面还有一些问题需要解决；磁性法是利用铁磁物质的磁致伸缩效应来测定应力，只在一定范围内适用，而且对于材质敏感，每次都需先标定；中子衍射法是一种可以直接获得内部残余应力的无损方法，基本原理同X射线检测法类似，但其要求的实验条件比较苛刻，只有反应堆或中子加速度器才能进行实验。综上所述，各种残余应力的测量方法均有其优点，但也存在测量的局限性[12,13]，一些新的残余应力的测量方法[14]出现，将会弥补其他方法的不足之处。