振动时效机理分析及试验研究

发布时间：2017-03-18 01:04

  本文关键词：振动时效机理分析及试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属构件在焊接、冲压、铸造和其它许多加工中,均有可能形成残余应力。在许多情况下,残余应力的存在会对构件的机械性能产生极为不利的影响,因此残余应力的消除问题成为许多科学工作者研究的热点。 传统的消除残余应力方法是自然时效和热时效。由于能源危机,60年代起人们开始研究振动时效。与传统时效方法相比,振动时效具有投资少、生产周期短、使用方便、节约能源等优点。 本文从振动时效的机理入手,通过残余应力力学模型说明了残余应力的本质是晶格畸变,而晶格畸变很大程度上是由位错引起的,得出了消除残余应力的本质途径:一种是给金属原子以足够的能量,使其振动加剧回到平衡位置,从而实现晶格畸变的减少;另一种则是使那些处于弹性应力状态中的部分实现塑性屈服,从而减少金属的弹性应变量,进而达到减少残余应力的目的。文章分别从宏观和微观角度对振动时效机理进行了分析,详细讨论了位错与残余应力降低和均化之间的关系,并得出了振动时效动应力必须满足的条件。论文还讨论了影响振动时效工艺的因素,分析了振动时效与工件几何尺寸稳定性和疲劳寿命的关系。从振动学的角度分析了动态参数的变化趋势,讨论了振动效果的评判方法。对工件残余应力进行了定量分析,并用有限元模拟了工件内振动前后的残余应力变化,验证了振动时效的有效性。
【关键词】：振动时效 激振 位错 机理 残余应力
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TG156.92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 振动时效的目的及意义9-11
• 1.2 振动时效目前在国内外的研究水平11-14
• 1.2.1 国外的研究水平11-12
• 1.2.2 国内的研究水平12-14
• 1.3 振动时效在国内外的研究动态14-15
• 1.4 本论文的研究内容15-16
• 2 振动时效机理分析16-35
• 2.1 残余应力产生的原因及分类16
• 2.2 残余应力的力学模型16-17
• 2.3 消除残余应力的本质途径17-18
• 2.4 振动时效机理分析18-35
• 2.4.1 宏观机理18-20
• 2.4.2 微观机理20-35
• 3 振动时效工艺概述35-53
• 3.1 振动时效装置及系统的基本要求35-36
• 3.2 影响振动时效效果的因素36-41
• 3.2.1 动应力36-37
• 3.2.2 振动时间37-38
• 3.2.3 振动时间38-40
• 3.2.4 其它因素40-41
• 3.3 振动消除残余应力与工件几何尺寸稳定性的关系41-42
• 3.4 振动消除残余应力与工件疲劳寿命的关系42-44
• 3.5 振动时效效果评定方法44-53
• 3.5.1 振动前后残余应力变化的测量44-45
• 3.5.2 尺寸精度稳定性检验45-46
• 3.5.3 参数曲线评价方法46-53
• 4 试验及结果分析53-61
• 4.1 试验目的53
• 4.2 试件准备53-54
• 4.3 试验过程54-57
• 4.3.1 振前残余应力的测量54-55
• 4.3.2 振动试验55-56
• 4.3.3 振后残余应力的测量56-57
• 4.4 振动时效的有限元分析57-61
• 4.4.1 振动时效前残余应力的有限元模拟57-59
• 4.4.2 振动时效的有限元模拟59-60
• 4.4.3 结果分析60-61
• 5 结论与展望61-62
• 参考文献62-65
• 在学研究成果65-66
• 致谢66

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 李雪梅;邱望标;胡鹏飞;;轴承外圈加工工艺的改进方法探索[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年04期

2 程晓宇;王晓梅;;残余应力的本质及其调整[J];全面腐蚀控制;2009年07期

3 程晓宇;王晓梅;;残余应力及其本质探讨[J];陕西国防工业职业技术学院学报;2008年04期

4 赵新;李斌;;振动时效技术在石油机械制造中的应用[J];西南石油大学学报;2007年03期

5 邢晓林;张海军;闫霞;;振动时效装置激振器偏心块优化设计[J];中国新技术新产品;2012年17期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 狄欧;;金属材料振动时效工艺的研究[A];第15届全国特种加工学术会议论文集（下）[C];2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 韩衍昭;专用机床铸件振动时效工艺参数确定方法的研究[D];昆明理工大学;2007年

2 邢玉龙;振动时效设备及相关技术研究[D];东北大学;2008年

3 王超;振动时效机理、多点振动时效方法的研究及实现[D];兰州交通大学;2013年

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本文编号：253701