1.一种无需参考试样检测任意残余应力的仪器化球压入方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立球形压入试样的三维有限元模型，固定相对压入深度为hR＝0.01，R为球形压头半径，h为压入深度，获得载荷深度(F‑h)曲线；选取归一化卸载功的相对变化量M和残余压痕椭圆率的对数lnη作为分析参量，借助量纲分析和数值模拟，建立分析参量与残余应力分R R量σ,τ之间的关系式；

其中，M的计算公式如下：

3 3 3

M＝(Wu/Eh‑Wu0/Eh)Wu0/Eh             (1)

3 3

上式中，Wu0/Eh为无残余应力下归一化卸载功，Wu/Eh 为含残余应力下归一化卸载功；

此外，η由(dⅠ‑dⅡ)(dⅠ+dⅡ)计算得到，dⅠ为椭圆形压痕的长轴直径，dⅡ为椭圆形压痕的短轴直径；

R R

分析参量与残余应力分量σ,τ之间的关系式如下：上式中，σy为屈服强度，εy为屈服应变，n为硬化指数；

2)通过数值模拟建立无残余应力下归一化卸载功与材料参数之间的关系，即3

将已知材料力学参数代入式(4)，得到无残余应力下归一化卸载功Wu0/Eh；

3)采用球形压头对含任意残余应力试样进行压入试验，将球形压头压入到相对压入深3

度hR＝0.01，得到含残余应力试样的归一化卸载功Wu/Eh，计算归一化卸载功相对变化量M；

4)采用光学显微镜测量含残余应力试样表面的椭圆形压痕的长轴与短轴，计算残余压痕的椭圆率η；

5)将通过仪器化压入试验获得的参量M和lnη代入式(2)和式(3)，计算被测材料的残余R R应力分量σ和τ。