残余应力是指在外力移除后，仍存在于材料内部并保持自我平衡的应力系统。它产生于材料经历不均匀的塑性变形、相变或受到不均匀热作用的过程中，是影响构件疲劳强度、尺寸稳定性、抗腐蚀性能及使用寿命的核心因素之一。
为什么检测残余应力至关重要？
在航空航天、能源装备、精密制造等领域，残余应力是一把“双刃剑”。一方面，合理的压应力能显著提升零件的疲劳寿命（如喷丸强化工艺）；另一方面，不受控制的拉应力则易引发变形、开裂甚至灾难性失效。例如，焊接接头处的残余拉应力是应力腐蚀裂纹萌生的主要原因之一。因此，精确测定与调控残余应力，是现代工业实现“设计-制造-评价”一体化闭环的核心环节。
主流检测方法及其原理
残余应力检测技术可分为有损（机械释放法）和无损（物理检测法）两大类，依据不同原理与精度需求选择应用。
1.有损检测法：应力释放的经典途径
盲孔法：常用的半破坏性方法。在构件表面钻一直径约1-2毫米的小孔，局部应力场被释放，通过预先粘贴的应变花测量钻孔前后的应变变化，根据弹性力学公式反算原始应力。该方法设备便携、成本较低，适用于实验室及现场工程检测，但会对工件造成微小损伤。
剥层法：通过逐层剥离材料并测量变形，计算沿深度分布的应力。该方法能获取应力梯度信息，但属于破坏性测试，多用于工艺研究和标定。
2.无损检测法：揭示内部应力的“眼睛”
X射线衍射法：目前应用广的无损方法。其原理基于布拉格定律，通过精确测量材料晶格间距的变化来计算应力。X射线穿透深度较浅（微米级），主要表征表面应力，但对试样形状适应性好，空间分辨率高。
中子衍射法：中子具有强的穿透能力（可达厘米级），能测量构件内部深处的三维应力分布，是研究大型铸锻件、焊接结构内部应力场的“黄金标准”。但因需依托大型科学装置（如反应堆或散裂中子源），成本高昂且可及性有限。
超声法：利用应力引起的声弹效应——即应力会改变超声波在材料中的传播速度。通过测量声速或声时差的变化来评估应力。该方法快速、可实现在线监测，特别适用于铁路车轴、大型管道等现场检测，但精度与标定工作高度相关。
技术发展趋势与挑战
当前，残余应力检测技术正朝着高精度化、深度梯度化、在线实时化及多尺度耦合仿真的方向发展。例如，结合同步辐射光源的X射线技术可实现微米甚至纳米尺度的应力测绘；超声与电磁等快速检测方法与数字孪生技术结合，为智能制造过程中的应力智能调控提供了可能。
然而，挑战依然存在：如何实现宏观构件内部应力场的高效、高分辨率全场测量？如何建立准确的检测结果与服役性能的定量关系？这些仍是学术界与工程界共同攻坚的前沿课题。
总之，
残余应力检测作为连接材料加工工艺与构件服役性能的关键桥梁，其技术进步将持续为提升装备的可靠性与安全性提供不可少的科学数据支撑。
