振動時效消除應(yīng)力原理案例

振動消除應(yīng)力實(shí)際上就是用周期的動應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加，使局部產(chǎn)生塑性變形而釋放應(yīng)力。這里，殘余應(yīng)力是作為平均應(yīng)力提高周期應(yīng)力水平而起作用的。
振動處理是對構(gòu)件施加一交變應(yīng)力，如果交變應(yīng)力幅與構(gòu)件上某些點(diǎn)所存在的殘余應(yīng)力之和達(dá)到材料的屈服極*，這些點(diǎn)將產(chǎn)生塑性變形。如果這種循環(huán)應(yīng)力使某些點(diǎn)產(chǎn)生晶格滑移，盡管宏觀上沒有達(dá)到屈服極限，也同樣會產(chǎn)生微觀的塑性變形，況且這些塑性變形往往是首先發(fā)生在殘余應(yīng)力zui大的點(diǎn)上，因此，使這些點(diǎn)受約束的變形得以釋放從而降低了殘余應(yīng)力。這就是用振動時效可以消除殘余應(yīng)力的機(jī)理。
振動消除應(yīng)力是在交變應(yīng)力達(dá)到一定周次后實(shí)現(xiàn)的，這就是包*效應(yīng)作用的結(jié)果。
一、等幅荷載反復(fù)作用下金屬材料的應(yīng)力與應(yīng)變
圖2.2是將試件在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸，當(dāng)荷載為變幅遞升多次反復(fù)時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線示意圖。從圖中曲線可見，材料的屈服極限在逐漸提高，殘余變形在逐漸增大，zui后導(dǎo)致破壞。而圖2.3是等幅（σ0>σS）重復(fù)荷載作用下的拉伸曲線示意圖。σ0為重復(fù)荷載的幅值，σ0>σS。從圖中可見，每次拉伸都使屈服點(diǎn)比前一次有所提高，滯回曲線面積減少，殘余變形減少。經(jīng)過若干次之后，殘余應(yīng)變?yōu)?，說明不再出現(xiàn)新的塑性變形，材料的塑性被強(qiáng)化為彈性，材料處于安定狀態(tài)。這正是振動時效力學(xué)機(jī)理的靜態(tài)模擬