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振动消除残余应力机理分析及试验研究

作　者: 芦亚萍
导　师: 贾叔仕；顾荣荣
学　校: 浙江大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 振动残余应力位错机理
分类号: TG156.92
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

本论文讨论振动消除残余应力机理，设计制造一套由计算机控制的试验装置并对振动消除残余应力进行试验分析。第一章阐述了振动消除残余应力历史的由来，分析了其优势、目前现状和存在的问题，提出了本课题主要研究的内容。第二章分别从金属的应力应变机制和细观力学的角度对振动消除残余应力机理进行了分析，讨论了位错与残余应力、位错移动与残余应力降低和均化之间的关系，并得出了使残余应力得到宏观释放的激振动应力条件。在此基础上分析了振动消除残余应力使工件尺寸稳定性提高的本质原因，这章最后客观地分析了振动消除残余应力与工件疲劳寿命之间的关系，认为合理的振动处理不但不会降低工件的疲劳寿命反而会提高工件的疲劳寿命。第三章介绍了振动消除残余应力试验系统的组成和设计。第四章讨论了振动消除残余应力时激振力、振动频率及振动时间等参数的确定原则及试验程序的安排，从振动学的角度分析了振动导致工件动态参数的变化趋势，并讨论了振动效果评判方法。第五章对试件进行了一系列试验，用透射电镜观察了振动前后位错密度的变化，并对试验过程和结果进行了分析总结。第六章对本课题进行了总结和展望。

全文目录

第一章绪论  6-16
  1．1 振动消除残余应力工艺发展历史与现状  6-12
    1．1．1 振动用于消除残余应力的发展历史  6
    1．1．2 振动消除应力的应用现状及研究方向  6-12
  1．2 振动消除残余应力的课题研究意义  12-16
    1．2．1 振动消除残余应力工艺的优越性  12-14
    1．2．2 待开发研究的问题  14
    1．2．3 本论文研究的主要内容  14-16
第二章振动减少残余应力机理分析  16-35
  2．1 残余应力源力学模型  16-17
  2．2 减少残余应力的本质途径  17-18
  2．3 基于应力应变机制分析振动消除应力机理  18-19
  2．4 基于塑性细观力学分析振动消除应力机理  19-32
    2．4．1 晶体位错与残余应力关系  19-22
    2．4．2 晶体位错的外界条件  22-25
    2．4．3 振动激励对晶体位错移动的影响  25-32
  2．5 振动消除应力与工件几何尺寸稳定性内在关系  32
  2．6 振动消除应力与工件疲劳寿命问题  32-34
  2．7 本章小结  34-35
第三章试验系统设计  35-41
  3．1 试验系统的基本要求  35
  3．2 总体设计方案  35-37
    3．2．1 技术指标  35-36
    3．2．2 系统组建  36-37
  3．3 硬件选择及激振器设计  37-40
  3．4 软件系统方框图  40-41
第四章试验参数的确定与评价方法的探讨  41-54
  4．1 参数确定  41-44
    4．1．1 激振力大小  41-42
    4．1．2 振动频率  42-43
    4．1．3 振动时间  43-44
  4．2 试验程序的确定  44-46
    4．2．1 影响试验效果的相关问题  44-45
    4．2．2 试验程序  45-46
  4．3 振动消除残余应力效果评价方法  46-53
    4．3．1 测量振动前后残余应力的变化  46-47
    4．3．2 尺寸精度稳定性的检验  47
    4．3．3 参数曲线评价方法  47-53
  4．4 关于振动时效效果的实用检验的一点看法  53-54
第五章试验结果及结果分析  54-63
  5．1 试验目的  54
  5．2 试验过程  54-62
    5．2．1 试件准备  54-55
    5．2．2 振动试验  55-58
    5．2．3 残余应力检测  58-61
    5．2．4 位错观察  61-62
  5．3 结果分析  62-63
第六章总结与展望  63-65
参考文献  65-68
附录一振动消除残余应力试验装置对试件进行振动处理  68-69
附录二本课题目前发表论文  69-70
致谢  70

振动消除残余应力机理分析及试验研究

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