筒形焊接構(gòu)件固有振型對殘余應力影響的研究.pdf

1、焊接殘余應力是焊接構(gòu)件開裂或變形的重要原因，筒形焊接構(gòu)件是機械裝備中典型的構(gòu)件之一，消除其焊接殘余應力已變的非常重要。振動時效是一項近代新興的消除殘余應力的新技術(shù)，它具有高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本等特點，但在我國未能得到廣泛的應用，其主要問題是振動時效參數(shù)設計沒有科學可行的方法，導致參數(shù)設計不合理，振動時效效果得不到保證。因此，需要對振動時效參數(shù)設計方法進行更深入的理論探討以及實驗研究。固有振型是振動時效的重要參數(shù)之一，各國學者都在致力于

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)件為主要研究對象，探討筒形類焊接構(gòu)件的固有振型對殘余應力的影響。首先，通過理論分析和殘余應力測量，找出筒形類焊接構(gòu)件的殘余應力分布特點。通過模態(tài)分析實驗，測出筒形焊接構(gòu)件的各階固有振型以及與其對應的固有頻率；然后，選取筒形焊接構(gòu)件焊縫附近得到充分振動的固有振型對構(gòu)件進行振動處理，并用盲孔法與X射線法分別測定焊接構(gòu)件的振動前后的殘余應力；最后，對殘余應力數(shù)據(jù)進行處理，經(jīng)過實驗結(jié)果分析，得出筒

3、形類焊接構(gòu)件的固有振型對殘余應力的影響關(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的固有振型對構(gòu)件進行振動處理，殘余應力下降率達到52.7％，實驗數(shù)據(jù)能夠很好地驗證了理論假設。本文得出的主要結(jié)論有：筒形類焊接構(gòu)件殘余應力主要分布在焊縫附近，而一般筒形類焊接構(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型（腰鼓型）和鼓膜振動型；鼓膜振動型固有振型