筒形焊接構(gòu)件固有振型對(duì)殘余應(yīng)力影響的研究.pdf

1、焊接殘余應(yīng)力是焊接構(gòu)件開(kāi)裂或變形的重要原因，筒形焊接構(gòu)件是機(jī)械裝備中典型的構(gòu)件之一，消除其焊接殘余應(yīng)力已變的非常重要。振動(dòng)時(shí)效是一項(xiàng)近代新興的消除殘余應(yīng)力的新技術(shù)，它具有高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本等特點(diǎn)，但在我國(guó)未能得到廣泛的應(yīng)用，其主要問(wèn)題是振動(dòng)時(shí)效參數(shù)設(shè)計(jì)沒(méi)有科學(xué)可行的方法，導(dǎo)致參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，振動(dòng)時(shí)效效果得不到保證。因此，需要對(duì)振動(dòng)時(shí)效參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行更深入的理論探討以及實(shí)驗(yàn)研究。固有振型是振動(dòng)時(shí)效的重要參數(shù)之一，各國(guó)學(xué)者都在致力于

2、相關(guān)方面的研究，但結(jié)論不盡相同。本文以筒形焊接構(gòu)件為主要研究對(duì)象，探討筒形類(lèi)焊接構(gòu)件的固有振型對(duì)殘余應(yīng)力的影響。首先，通過(guò)理論分析和殘余應(yīng)力測(cè)量，找出筒形類(lèi)焊接構(gòu)件的殘余應(yīng)力分布特點(diǎn)。通過(guò)模態(tài)分析實(shí)驗(yàn)，測(cè)出筒形焊接構(gòu)件的各階固有振型以及與其對(duì)應(yīng)的固有頻率；然后，選取筒形焊接構(gòu)件焊縫附近得到充分振動(dòng)的固有振型對(duì)構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)處理，并用盲孔法與X射線法分別測(cè)定焊接構(gòu)件的振動(dòng)前后的殘余應(yīng)力；最后，對(duì)殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，得出筒

3、形類(lèi)焊接構(gòu)件的固有振型對(duì)殘余應(yīng)力的影響關(guān)系。結(jié)果表明，選取筒形焊接構(gòu)件焊縫附近得到充分振動(dòng)的固有振型對(duì)構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)處理，殘余應(yīng)力下降率達(dá)到52.7％，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠很好地驗(yàn)證了理論假設(shè)。本文得出的主要結(jié)論有：筒形類(lèi)焊接構(gòu)件殘余應(yīng)力主要分布在焊縫附近，而一般筒形類(lèi)焊接構(gòu)件的焊縫位于兩端周邊部位和筒體部位，且多數(shù)位于兩端周邊部位，即殘余應(yīng)力主要分布在兩端周邊部位；筒形焊接構(gòu)件的典型固有振型為鼓腰振動(dòng)型（腰鼓型）和鼓膜振動(dòng)型；鼓膜振動(dòng)型固有振型