振动消除应力实际上就是用周期的动应力与残余应力叠加,使构件局部产生塑性变形而释放应力,上海机械应力分布规律。这里,残余应力是作为平均应力提高周期应力水平而起作用。振动处理是对构件施加一交变应力,如果交变应力幅与构件上某些点所存在的残余应力之和达到材料的屈服极限时,这些点将产生塑性变形。如果这种循环应力使某些点产生晶格滑移,尽管宏观上没有达到材料的屈服极限,也同样会产生微观的塑性变形,况且这些塑性变形往往是首先发生在残余应力较大的点上,上海机械应力分布规律,因此,使这些点受约束的变形得以释放从而降低了残余应力。这就是用振动时效设备可消除残余应力的机理,上海机械应力分布规律。振动消除残余应力是在交变应力达到一定周次后实现的,这就是包辛格效应的结果。应力的分布情况以及数值的人小都几乎与无孔时相同。上海机械应力分布规律
焊接工艺主要应用于工程结构件,如船舶、车辆箱体、桥梁、钢结构、容器、管道、反应釜等等,动载机器结构件应用较少(如汽车零配件采用摩擦焊较多)。在对钢结构进行焊接时,加热和冷却的过程会使焊件内部有温度差异,由此引起变形不一致就会产生内应力,这类应力被称为焊接残余应力。焊接残余应力是焊件产生变形、开裂等工艺缺陷的主要原因,焊接变形在制造过程中危及形状与尺寸公差、接头安装偏差和增加坡口间隙,使制造过程更加困难;焊接残余应力可使焊缝特别是定位焊缝部分或完全断开;机械加工过程中释放的残余应力也会导致工件产生不允许的变形。上海机械应力分布规律残余应力的测量和分析需要考虑材料的微观和宏观结构。
对于需要考虑应力集中的结构,如疲劳设备中需要考虑的峰值应力(峰值应力是一方面是由应力集中引起的),通过有限元的计算,我们需要计算出准确的峰值应力以便进行疲劳强度的安全评定。 但是对于形状突变的部位,有限元计算需要捕捉出应力梯度变化较大的应力集中部位的应力,如果网格稀疏的话,有可能捕捉不到梯度变化较大的应力,因而计算出的峰值应力会不准确,因而必须通过细化网格捕捉应力梯度的变化,但是网格细化带来的是不只只是应力计算的准确性,还有可能会得到极大的应力值,即应力奇异。这与上面应力奇异产生的原因是一致的,因为网格越细化,那么其计算面域就会越小,原则上计算的应力会越趋于精确,但是对于如尖角处,其计算面域有可能趋于零导致出现极大的非真实的应力值甚至是不收敛的结果。所以,如果不对这种形状突变部位进行合理的结构优化或合理的载荷位移约束,那么一味的细化网格进行有限元计算就变成了一把双刃剑。
进行锤击焊缝时,焊件温度应当维持在100~150℃之间或在400℃以上,避免在200~300℃之间进行,因为此时金属正处于脆性阶段,若锤击焊缝容易造成断裂。多层焊时,除一层和较后一层焊缝外,每层都要锤击。一层不锤击是为了避免产生根部裂纹,较后一层焊缝通常焊得很薄,主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。焊件用来消除焊接残余应力的高温回火分整体和局部两种方式。整体高温回火:将整个焊件放在炉中加热到一定温度然后保温一段时间再冷却。同一种材料,回火温度越高,时间越长,残余应力就消除得越彻底。通过整体高温回火可以将80%~90%的残余应力消除掉,这是生产中应用较普遍的一种方法。各种材料的回火温度,见表8。含钒低合金钢在600~620℃加回火后,塑性、韧性下降(回火脆性),回火温度宜选550~560℃。应力集中是在零件的截面几何形状突然变化处,局部应力远大于名义应力的现象。
振动消除应力设备去应力方法特点:振动时效是利用共振原理来消除和均化金属铸件、锻件、焊接结构件、有色金属等零件的残余应力,以防止零件尺寸变形和开裂。他与传统的热时效相比:可节能95%、节省生产费用80~90%、缩短生产周期90%左右、不产生时效氧化皮等;无环境污染、不受零件大小、场地等限制、且时效效果直观,并优于热时效。投资少适用性强。与传统的热时效相比它无需庞大的时效炉,现代工业中的大型铸件与焊接件越来越多也越来越大,如采用热时效消除应力则需建造大型时效炉,不只造价昂贵、利用率低,而且炉内温度很难均匀,消除应力效果差。采用振动时效可以完全避免这些问题。因此,目前对长达几米至几十米的桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件,较多地采用了振动时效。利用亚共振来消除应力使用起来相当烦琐,要针对不同形状的工件编制不同的时效工艺。上海塑胶件应力减少办法
残余应力测量需要考虑多种因素的影响,如环境温度、湿度等。上海机械应力分布规律
振动消除应力系统:振动时效较重要的工艺参数为:激振频率、激振力、时效时间、激振器及拾振器的装夹位置。任何设备均不可预知构件的时效要求,更不可能判定构件的有效振型从而确定合理的时效参数。只有操作人员根据时效要求,观察构件的各阶振型,选择有效的工艺参数。采用手动工作方式,可快速了解构件的特性,选取合理的激振及拾振位置,确定的激振频率和激振力。同时,为了满足批量构件及简单构件的时效要求增设了手动时效功能,自动绘制时效曲线及相关数据,为产品检查提供宏观依据,时效时间可任意设定并在线调整。运用先进的数字信号处理技术,对拾振器采集的振动信号进行时时在线统计、分析,选取有效的激振频率,可全自动完成振动时效工艺过程,在同一坐标内自动绘制振动时效工艺曲线,将相关数据记录在自动绘制的工艺卡内。此功能操作简单方便,容易掌握,适用于已知构件或结构简单构件。上海机械应力分布规律
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