振动时效效果现场判断的判据

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1、第"#卷第"期焊接学报0?@$"#4?$""&&"年’月*2,41,5*674178*9:5964,;:<=64+641*6*>*674,ABC@"&&"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!振动时效效果现场判断的判据许!，孙茂才"，李庆本#（!$西安理工大学，西安%!&&’(；"$哈尔滨工业大学，哈尔滨!)&&&!；#$哈尔滨焊接研究所，哈尔滨!)&&(&）摘要：以复杂构件为对象，讨论了粘性阻尼和结构阻尼等因素对其振动响应特性的不同影响，对运用连续扫频法揭示出的振动时效动

2、力学曲线呈现“几”字形规律做了进一步解释。分析表明，扫频曲线上共振峰的移动与形貌变化决定于构件结构刚性、结构阻尼和粘性阻尼等诸多因素变化的综合影响。以提高尺寸稳定性、降低和均化残余应力为目的的振动时效工艺，必须以此作为理论研究的出发点及其归宿。据此，作者对施振效果的现场即时定性判断的判据提出了新观点，认为，与振前扫频曲线相比，振后扫频曲线是否简洁而平滑，是振动时效工艺效果是否良好的重要标志之一。关键词：振动时效；残余应力；阻尼；结构刚性；动力学中图分类号：*+’&%文献标识码：,文章编号：&")#-#.&/（"&&"）&"-.#-&)&序言上需要现场即时判断振

3、动时效效果的理论、方法与标准。除了对残余应力状况要求极严的构件以及批在大中型金属构件的制作过程中，冷、热加工尤量生产中的样件要进行定量测试外，目前在工程上其是焊接工序所引致的残余应力及其非均匀分布会主要是通过现场对比振动处理前后扫频曲线的形状给构件的力学性能与尺寸稳定性带来严重影响。传对其效果做出定性判断，以便及时调整和确定振动统的应对方法是对构件做自然或热时效处理，近些工艺参数。年来发展出了一种振动时效技术（简称012）。热时!33!年原机械部颁布的《振动时效工艺参数选择及技术要求》［"（］以下简称《技术要求》），囿于当时效与振动时效的机理不同。前者通过升高

4、温度使材料的屈服强度降低，构件内残余应力使材料发生在的有限实践和理论分析，认为，若构件内残余应力得常温下不可能发生的塑性变形，应力得以释放。后到消除或降低，表现在振动前后扫频曲线的变化上，者是让构件受激后发生共振，周期性动应力中的剪其特征是共振峰增高、共振频率降低等诸现象。毋切分量与残余应力作矢量叠加，在高应力区位超过庸置疑，对于应力较小、刚度较大而分布又较均匀的了材料的动态剪切屈服极限，使之发生微观塑性变铸造和焊接构件，《技术要求》上指出的这两项变化形，从而释放了部分应力。热时效以残余应力的消是普遍存在的现象。然而在复杂构件的振动处理除为主，而振动时效以残余

5、应力的降低和均化为主。中，往往会遇到异常的变化，使上述判据失效。另在工程实践中，如果对残余应力的绝对值要求不是外，理论上对扫频曲线形貌变化机理的研究也有待很严，可以用振动时效代替热时效。尤其用来处理深入。本文在作者以往有关振动时效动力学研究和大型、特大型构件时，不仅不会如热时效那样引起严振动力学分析［#］的基础上，就不同类型阻尼对幅频重变形，而且对焊接变形有一定的矫正作用。由于曲线的影响进行了讨论，从而对振动时效动力学做振动时效的诸多优点，此项技术发展较快，应用已相了进一步探讨，并提出了依据幅频曲线形貌变化对当广泛。然而在理论和实践上，对振动时效工艺效复杂构件

6、的振动时效效果做出现场即时定性判断的果的检测与判定标准却鲜有研究甚或相互矛盾［!］，判据。在相当程度上制约了这项技术的进一步发展。目前，振动时效效果仍以残余应力的测量作为主要判!不同类型阻尼对幅频特性的影响据。可是到目前为止，各种测量残余应力的方法用在实际构件上，或者比较繁难，或者不甚可靠，大多!$!粘性阻尼与结构阻尼的影响数情况下还只能作为事后判断。因此，实践构件在循环受力状态下要消耗能量，这即是阻收稿日期："&&!-!&-!"尼。激振频率远离共振区时，动态位移从而包括速.!焊接学报第(4卷度和加速度受其振动方程中弹性项和惯性项的影"$!((（!）#·。响，

7、而在共振频率及其附近，它们主要受阻尼项的控’!(([*+]))((［!］(!)!$制。在振动学一般分析中，多以构件的弹性变形!$及振动为前提，对金属材料尤其是碳钢和铸铁的阻和!,#!-#!$。加速度幅频特性曲线如图(所示。尼以正比于弹性力对待，并认为很小。可是，一般分由图可见，结构阻尼的变化不改变共振频率，只影响析中所忽略掉的，恰恰是振动时效理论应该着重考共振峰的高低与宽窄。由此区别可知，在振动时效虑的细节，因为后者要处理的是潜伏着较大残余应工况下研究构件的幅频特性，一方面，如果忽略了由力的构件，这些构件的高应力区域在振动时效过程微观塑性变形引起的粘性阻尼，便

8、无法理解振动处中将发生微观塑性变形。这