在金属材料与复合材料的世界里，有一种力量看不见摸不着，却能决定一个部件的生死，它就是残余应力。残余应力是材料在加工（如焊接、铸造、机加工、热处理）过程中，由于不均匀的塑性变形或温度梯度而残留在内部的应力。拉应力会加速疲劳裂纹的萌生，导致构件突然断裂；而压应力则能提高疲劳寿命。因此，残余应力分析不仅是材料科学的基础课题，更是保障重大装备安全的“生命线”。
残余应力分析主要分为有损（破坏性）与无损（非破坏性）两大流派。有损法以盲孔法为代表，通过在材料表面钻一个微小盲孔，释放局部应力，利用贴在周围的应变花测量释放的应变，再反推原始应力。该方法理论成熟、精度较高，但对工件造成了不可逆的损伤。 无损法则是当前技术的前沿，核心是X射线衍射法。其物理依据是布拉格定律：当X射线照射金属晶格时，会产生衍射现象。如果材料内部存在残余应力，晶面间距会发生微小变化，导致衍射峰发生位移。仪器通过精确测量衍射峰的位移量，就能计算出宏观残余应力。X射线法能在不破坏工件的前提下，实现微区、表层的高精度测量。此外，中子衍射法与超声波法能够深入材料内部测量三维深层应力，是航空发动机涡轮盘等厚重部件分析的利器。
残余应力分析的工程意义极其重大。在高铁车轴、飞机起落架的制造中，必须通过喷丸强化引入表面压应力，此时残余应力分析是验证工艺效果的标准；在核电站压力容器的焊接中，必须通过应力分析确认是否存在致裂的残余拉应力；在半导体芯片的薄膜沉积中，残余应力会导致硅片翘曲，必须精确控制。
