鋁合金厚板振動(dòng)時(shí)效的微屈服機(jī)理探討與試驗(yàn)研究.pdf

1、振動(dòng)時(shí)效在實(shí)踐中被證實(shí)是一種有效消減殘余應(yīng)力的工藝,然而在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同的材料和構(gòu)件,其應(yīng)力消減效果并不相同。為了更好地在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用振動(dòng)時(shí)效工藝,對(duì)振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理研究就變得十分迫切。本文主要通過(guò)試驗(yàn)研究,得到了鋁合金厚板在交變應(yīng)力作用下殘余應(yīng)力演變的一般規(guī)律,并對(duì)振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的分析與探討。
　　 本文首先對(duì)X射線殘余應(yīng)力測(cè)量法應(yīng)用于鋁合金材料的電解拋光,電解剝除工藝,測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了研究和優(yōu)化,并對(duì)淬火和預(yù)拉

2、伸鋁合金厚板表面殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)量,得到了分布區(qū)間和規(guī)律。其次通過(guò)試驗(yàn),對(duì)交變應(yīng)力加載狀態(tài)下的殘余應(yīng)力演變規(guī)律進(jìn)行了研究。當(dāng)加載應(yīng)力與殘余應(yīng)力之和大于材料屈服強(qiáng)度時(shí),殘余應(yīng)力可以得到消減,其消減規(guī)律符合塑性變形和強(qiáng)化機(jī)理；當(dāng)小于屈服強(qiáng)度時(shí)有兩種情況,當(dāng)疊加應(yīng)力小于門(mén)檻值時(shí),交變應(yīng)力加載不會(huì)對(duì)殘余應(yīng)力產(chǎn)生影響,當(dāng)疊加應(yīng)力大于此值時(shí),經(jīng)過(guò)一定周期交變應(yīng)力加載,殘余應(yīng)力會(huì)得到消減,加載應(yīng)力越大,應(yīng)力消減產(chǎn)生的越早。另外,試驗(yàn)中表面噴砂試樣比淬

3、火試樣殘余應(yīng)力消減效果顯著,因此殘余應(yīng)力消減也與初始?xì)堄鄳?yīng)力狀態(tài)與應(yīng)力梯度有關(guān)。再次對(duì)振動(dòng)時(shí)效消減殘余應(yīng)力的機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的探討和研究。分別基于包辛格效應(yīng)和位錯(cuò)理論總結(jié)了振動(dòng)時(shí)效消減殘余應(yīng)力的宏觀和微觀機(jī)理,得到了殘余應(yīng)力消減的數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗(yàn)公式?；谌渥兝碚撎岢隽苏駝?dòng)時(shí)效與循環(huán)蠕變?cè)诹W(xué)本質(zhì)上的相關(guān)性,并對(duì)交變應(yīng)力幅、溫度和材料特性等共同影響因素進(jìn)行了分析?；趹?yīng)變能原理分析了殘余應(yīng)力場(chǎng)對(duì)應(yīng)的能量狀態(tài),從能量轉(zhuǎn)化的角度對(duì)振動(dòng)時(shí)效消減