振动时效的效果及机理综述

振动时效是继热时效而发展起来的一种新的时效方法,它是在周期性外力作用下促使工件振动、达到调整,均化残余应力,稳定构件加工尺寸和精度等目的的一种工艺。振动时效由于具有设备简单、处理时间短,节省能源,稳定工件尺寸和消除残应力作用显著等特点,近年来了得到了较普遍的应用。目前振动时效在国内应用已有２０余年,但其应用主要在降低高残余应力,调整,均化残余应力,稳定构件加工尺寸等方面。根据近期研究,发现振动时效     

振动时效的效果及机理综述

振动时效是继热时效而后发展起来的一种新的时效方法,它是在周期性外力作用下促使工件振动,达到调整、均化残余应力、稳定构件加工尺寸和精度等目的的一种工艺。振动时效由于具有设备简单、处理时间短、节省能源、稳定工件尺寸和消除残余应力作用显著等特点,近年来了得到了较普遍的应用。目前振动时效在国内应用已有20余年,但其应用主要在降低高残余应力,调整、均化残余应力,稳定构件加工尺寸等方面。根据近期研究,发现振动时效对提高焊件疲劳寿命、抗应力腐蚀性能以及金属材料的冲击功也有明显效果。全面综述了振动时效的效果,并对其机理进行了研究。振动时效的过程,实质上是金属材料内部晶体位错运行、增殖、塞积和缠结的过程     

基于模态分析优化大型复杂焊接构件振动时效参数的研究

以大尺寸、高刚度、高性能的压力室为对象,研究了振动时效消除复杂焊接构件残余应力的激振参数优化问题。采用模态分析方法对压力室进行振型测试,并依据压力室固有频率、振型和焊接应力分布,优化了压力室振动时效参数。采用X射线法测定压力室各测点振动时效前后的宏观残余应力。经过两次振动时效,压力室残余应力最大值较振动时效前降低了27.24%,残余应力平均值降低了21.24%,压力室的承载能力和结构稳定性得到了提高。研究表明,基于模态分析优化激振参数的振动时效技术,对降低大型复杂构件焊接残余应力具有良好的效果。     

振动时效消除残余应力的机理及应用

从残余应力的产生和消除残余应力的机理入手,介绍了消除残余应力的基本途径;从金属的应力应变机制对消除残余应力的机理进行了分析,给出了振动时效动应力必须满足的力学表达式;根据有关文献资料,给出了振动时效的技术参数和效果评定方法.     

铝合金构件振动时效工艺的试验研究

对铝合金构件的振动时效工艺进行了研究，对矩形截面的铝合金试件预制了残余应力，并设计了振动时效工艺的试验方案，然后在一定的支承方式下对具有残余应力的铝合金构件进行了激振。实验结果表明，激振之后试件的残余应力数值得到了降低和均化，这对振动时效技术应用于消除铝合金结构中的残余应力提供了试验依据。     

盘类铸件振动时效工艺参数的设计方法研究

依据振动时效机理,应用模态分析技术,提出一种盘类铸件振动时效工艺参数优化设计的新方法.结果表明,为了获得与铸件残余应力相一致的动应力,提高振动时效技术效果,应依据铸件的固有振型和铸件的残余应力分布特点设计铸件的振动时效工艺参数.当残余应力以径向分布为主时,应采用鼓型振型;而残余应力以周向分布为主时,应采用鞍型振型.     

高频振动时效的机理与实验研究

针对目前振动时效的研究仅局限于低频激振的现状,研究了高频激振条件下材料内部残余应力的变化规律.采用微观动力学理论,将构件内部材料颗粒间的关系视为多自由度有阻尼振动系统,分析了构件在发生高频共振时残余应力消除的过程;通过低阶模态振型和高阶模态振型的对比分析,研究了高频振动时效在应力均化方面的作用.通过实验验证高频振动时效的可行性,并对比了不同频率激振条件下残余应力的消除和均化结果.结果表明,高频振动时效在消除残余应力及振后构件整体应力均化方面具有较好的效果.     

振动时效法消除焊接构件残余应力的研究

通过实验研究了用振动时效法消除焊接构件的残余应力，结果表明，振动时效可以明显降低焊接构件的残余应力。     

铸件组合振动时效法

研究了提高中小型铸件振动时效效率和效果的一种新方法－铸件组合振动时效法。将一组铸件采用适当联结方式组合成低刚度的梁或板型结构,运用计算机辅助设计激振参数,振动前后分别进行宏观残余应力测定。结果表明,该方法与单件振动时效和利用浮动工件台振动时效相比,具有效率高、效果好、操作简单、节省能源、成本低等显著优点。     

铸件组合振动时效法

研究了提高中小型铸件振动时效效率和效果的一种新方法———铸件组合振动时效法。将一组铸件采用适当联结方式组合成低刚度的梁或板型结构，运用计算机辅助设计激振参数，振动前后分别进行宏观残余应力测定。结果表明，该方法与单件振动时效和利用浮动工件台振动时效相比，具有效率高、效果好、操作简单、节省能源、成本低等显著优点。     

机械振动焊接对残余应力的影响及机理分析

机械振动焊接是在振动调整残余应力技术基础上发展起来的一项焊接新技术。这种焊接新技术 ,不仅能提高焊接质量 ,改善焊接接头金相组织 ,提高接头金属的力学性能 ,而且能省去焊后调整残余应力的工序 ,从而缩短生产周期 ,降低生产成本 ,并将给焊接生产领域带来巨大的经济效益。试验选用压力容器常用钢 1 6MnR作为试验材料 ,采用机械振动焊接钢板与常规埋弧自动焊接钢板对比实验方法 ,通过残余应力测试和测试结果分析研究了机械振动焊接对残余应力的影响。结果表明 ,机械振动焊接可降低焊接残余应力 ;当频率、振幅 (激振力 )选取合适时 ,其降低效果更显著。而机械振动焊接降低残余应力的机理主要是由于机械振动使焊缝及周围的温度梯度减小和振动使晶粒细化、组织分布均匀所致     

主应力轴旋转对压实黄土动残余变形的影响

通过对DTC-199型周期扭转荷载三轴仪的简单改造,研究了主应力轴旋转对压实黄土在周期动荷载作用下轴向残余变形和动剪切残余变形的影响.结果表明:随着初始主应力方向角的增大,轴向残余变形由压缩状态的正值逐渐过渡到伸长状态的负值.振动次数对剪切残余变形影响较大,剪切变形随振次的增多而增加,且随初始主应力方向角的增大呈现增大...     

Trajectory optimization for a cleaning robot for a hotline insulator

We investigated the vibration of a cleaning robot for hotline insulators, providing a flexible elevating link with a rigid moving link at the end. A Lagrange dynamic model is established based on the assumed mode method. An approach is proposed to reduce residual vibration of the flexible elevating link by optimizing acceleration of rigid link using the Pontryagin maximum principle （PMP）. A numerical solution to the proposed optimization problem including a two-point boundary-value problem （2PBVP） is developed. Residual vibration of the flexible elevating link of the optimal acceleration profile is compared with that of the optimal trapezoid velocity profile. The result shows that the proposed trajectory optimization method can reduce the residual vibration more effectively.     

振动时效对焊件疲劳寿命影响的试验研究

在对振动时效前后焊件进行残余应力测试实验、金相及电镜观测实验、疲劳实验的基础上，得出振动时效能够降低和调整残余应力和明显提高度劳寿命的结论，并用位错理论分析了振动时效与金属材料中位错形态和位错密度变化的内在联系．     

振动时效中结构动态参数变化机理的探讨

本文探讨在振动时效中，金属材料的位错密度和晶格扭曲程度对结构动态参数的影响机理．即含有残余应力的构件，在振动时效期间，晶格扭曲程度和位错密度变化的结果是金属材料内部发生一定的塑性变形和微塑性变形，降低了残余应力；同时，材料结构的阻尼减小，刚度降低，最终导致结构的动态参数发生变化     

转子残余振动的预测

提出用动刚度系数方法对转子和轴系残余振动进行预测。对转子系统只需一次加重便可通过微机模拟预测出各组配重时的残余振动,可以方便地找到合适的成组配重。该方法在实际应用中获得了很好的效果。     

长白山天池水中一株产海藻糖菌种的鉴定

提出用动刚度系数方法对转子和轴系残余振动进行预测。对转子系统只需一次加重便可通过微机模拟预测出各组配重时的残余振动，可以方便地找到合适的成组配重。该方法在实际应用中获得了很好的效果。     

金属基复合材料SiCp/Al的振动切削特性研究

通过试验研究了普通和超声切削新型颗粒增强金属基复合材料SiCp/Al的切削特性 ,得到了超声振动切削该新材料的切屑形态、切屑变形系数、剪切角和表面残余应力的变化规律 ,研究表明 :金属基复合材料的切削过程不完全是塑性材料的切削过程 ,而是有些类似脆性材料的破坏形式 ,超声振动切削复合材料和振动切削其他塑性材料的规律较为相似 ,但由于材料本身的结构特点 ,形成的切屑仍属于塑性和半塑性的节状切屑 ,此外振动切削的切向残余压应力较普通切削大 ,在试验的切深下 ,残余压应力随切削深度的变化不显著     

组合结构的残余振动最小化结构优化设计

为了解决残余振动直接影响结构性能的问题,研究了最小化残余振动为目标的组合结构优化设计,目标函数为能够总体衡量结构残余振动响应的二次型积分形式的性能指标,设计变量为组合结构参数化描述时采用的形状尺寸等参数。采用半解析法灵敏度分析克服了将这一方法应用于包含多种单元、多种类型设计变量的组合结构优化的困难,实现了采用Matlab将Ansys作为黑箱调用进行结构优化设计。数值算例展示了该方法的有效性。     

滑移隔震结构的半主动控制

为了克服消极的滑移隔震在强震时由于滑移位移过大而在震后产生残余位移的缺点,基于MariaQingFeng提出的一种摩擦力可控滑移隔震结构的思想,把上部结构简化为弹性体,使用Bang Bang控制、改进的Bang Bang控制算法控制摩擦力,研究了可控滑移隔震结构的半主动控制方法.对计算实例的分析表明,通过半主动控制的滑移隔震结构不但具有较好的隔震效果,且能有效地减小基底的最大滑移量及残余位移.