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X射線應力分析儀的工作原理主要基于X射線衍射技術，通過測量材料晶格間距的變化來推算殘余應力狀態(tài)‌。以下是其核心原理和方法的詳細說明：

1. ‌物理基礎‌
晶格應變與應力關系‌：當材料存在殘余應力時，晶格會發(fā)生微米級畸變，導致晶面間距（d值）變化。根據(jù)胡克定律，應力與晶格應變呈線性關系，通過布拉格方程（nλ=2d·sinθ）可計算d值變化‌。
衍射角測量‌：X射線照射材料后，衍射角2θ的變化直接反映晶面間距的拉伸或壓縮。拉應力時d值增大，2θ減?。粔簯rd值減小，2θ增大‌。
2. ‌測量方法‌
sin²ψ法‌：通過改變樣品與X射線的入射角ψ，測量不同ψ角下的衍射峰位移，利用彈性力學公式計算應力分量‌。
同傾法與側傾法‌：
同傾法‌：X射線源與探測器對稱分布于樣品法線兩側，測量ψ=0°及多個旋轉角度的衍射數(shù)據(jù)‌。
側傾法‌：X射線與探測器非對稱分布，適用于復雜形狀樣品‌。
Cosα法‌（新型技術）：采用光子計數(shù)面陣探測器，單次曝光即可獲取完整德拜環(huán)，無需測角儀，顯著提升效率‌。

3. ‌技術實現(xiàn)‌
探測器類型‌：傳統(tǒng)設備使用測角儀掃描衍射峰，而新型儀器（如Xstress DR45）采用二維探測器直接捕捉德拜環(huán)，實現(xiàn)快速測量‌。單點測量時間縮短至60秒內(nèi)，支持實驗室和現(xiàn)場雙重檢測‌需求。

4. ‌應用限制‌
檢測深度‌：僅能測量表面或近表面應力（通常<0.1mm）‌。
材料要求‌：需材料具有晶體結構，非晶態(tài)材料無法適用‌。

X射線應力分析儀因其無損、高精度和材料普適性，已成為工業(yè)應力檢測的黃金標準‌。