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殘余應(yīng)力與作用應(yīng)力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究： 貴州高效率振動(dòng)時(shí)效設(shè)備 振動(dòng)時(shí)效機(jī) 振動(dòng)時(shí)效儀
實(shí)驗(yàn)1：對薄板試件（SAE1070, 7.6X1.9X0.13cm）進(jìn)行噴丸處理后,施加交變彎曲應(yīng)力，使殘余應(yīng)力發(fā)生變化。其結(jié)果如表24所示。殘余應(yīng)力是用X射線法測定的。試樣２是噴丸處理的，試樣３-６是噴丸后又施加了交變應(yīng)力。經(jīng)高應(yīng)力交變處理時(shí)，殘余應(yīng)力有明顯的下降。作用應(yīng)力低則殘余應(yīng)力變化小甚至不變化。圖25是根據(jù)這些結(jié)果表示的交變應(yīng)力作用下殘余平均應(yīng)力的變化規(guī)律。從圖中可見，當(dāng)處于彈性極限直線所包圍的內(nèi)部狀態(tài)時(shí)（例如試件３），即使有應(yīng)力交變作用，平均應(yīng)力也不變化。而試樣４-６在交變應(yīng)力作用下，平均應(yīng)力都將向彈性極限直線移動(dòng)，這些都是在壓應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力的變化情況。即使在拉應(yīng)力狀態(tài)下，也仍然是如此，如圖中B點(diǎn)，在交變拉應(yīng)力作用下向C點(diǎn)移動(dòng)；在A點(diǎn)時(shí)，平均應(yīng)力就不發(fā)生變化。這些都和圖23所反映的規(guī)律是一樣的，即作用應(yīng)力和殘余應(yīng)力之和必須大于材料的屈服極限時(shí)，平均應(yīng)力才能下降。
表24 用振動(dòng)消除薄板試樣的殘余應(yīng)力 貴州高效率振動(dòng)時(shí)效設(shè)備 振動(dòng)時(shí)效機(jī) 振動(dòng)時(shí)效儀
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試樣No
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試驗(yàn)后的應(yīng)力(7Mpa)
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應(yīng)力范圍(7Mpa)
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作用應(yīng)力(7Mpa)
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周次
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1
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-23
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0
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0
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(初始狀態(tài))
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2
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-51
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0
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0
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(噴丸處理)
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3
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-51
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35
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-86 -16
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27000
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4
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-41
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70
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-121 +19
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27000
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5
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-37
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85
|
-126 +44
|
100
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6
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-34
|
85
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-122 +48
|
27000
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為盡量明確作用應(yīng)力與殘余應(yīng)力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)2:如圖26用板梁的振動(dòng)處理結(jié)果來說明，用一普通鋼制成的長1200cm，寬120cm，厚16cm的板梁，在其上表面堆焊出兩條焊道，測其殘余應(yīng)力為150Mpa左右。將板梁一端固定成懸臂狀，并在另一端激振，由應(yīng)變片1測其動(dòng)應(yīng)力為80Mpa。
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表26 板梁殘余應(yīng)力值
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點(diǎn) 號(hào)
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1
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2
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3
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振前應(yīng)力值
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150
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150
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150
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振后應(yīng)力值
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76.5
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82.5
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140.5
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消除應(yīng)力值
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73.5
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67.5
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9.6
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消除比例（%）
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49
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44.9
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6.4
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經(jīng)30分鐘的振動(dòng)處理后，再次測圖中梁上三點(diǎn)的殘余應(yīng)力，其變化見表26。不難看出同上面一樣的結(jié)果：動(dòng)應(yīng)力越大消除應(yīng)力的效果越好，而消除應(yīng)力的最必要的條件 就是:作用應(yīng)力與殘余應(yīng)力之和必須大于材料的屈服極限.即:
σ動(dòng)+σ殘＞σs
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