本論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“多維高頻微觀激振時(shí)效機(jī)理及相關(guān)技術(shù)的研究”No.50305036，采用理論仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)高頻振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的效果進(jìn)行了研究。
第一章介紹論文的研究背景和意義。
綜述了殘余應(yīng)力和振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，具體介紹了現(xiàn)有殘余應(yīng)力測(cè)試與評(píng)估技術(shù)；在此基礎(chǔ)上提出了論文的研究?jī)?nèi)容及研究方法。
第二章研究了焊接殘余應(yīng)力的理論及數(shù)值仿真過程。
首先，介紹了焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理及分布。
然后對(duì)焊接過程中的溫度場(chǎng)及彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的有限元模型進(jìn)行了理論研究，分析了溫度場(chǎng)、殘余應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算方法。
最后在大型有限元分析軟件ANSYS上實(shí)現(xiàn)了焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值仿真，得到了焊接殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。
分析結(jié)果表明模型的最大拉伸殘余應(yīng)力出現(xiàn)在熔和區(qū)附近，隨著離焊縫的距離增加，逐漸變?yōu)閴簯?yīng)力，離焊縫更遠(yuǎn)的地方，壓應(yīng)力逐漸變?yōu)樾 ?br />
第三章研究了高頻振動(dòng)時(shí)效的機(jī)理及數(shù)值仿真過程。
首先從金屬的應(yīng)力應(yīng)變機(jī)制和細(xì)觀力學(xué)角度分析了常規(guī)振動(dòng)時(shí)效和高頻振動(dòng)時(shí)效，得出了振動(dòng)時(shí)效動(dòng)應(yīng)力必須滿足的力學(xué)表達(dá)式，并對(duì)比了它們的差異，然后建立了振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的仿真模型，采用大型有限元軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值仿真，并比對(duì)了高頻振動(dòng)時(shí)效與常規(guī)振動(dòng)時(shí)效的仿真結(jié)果。
仿真結(jié)果表明高頻振動(dòng)時(shí)效比常規(guī)振動(dòng)時(shí)效具有更好的殘余應(yīng)力消除效果，特別是在焊縫處的殘余應(yīng)力峰值處，并且高頻振動(dòng)處理后相比于低頻處理后的應(yīng)力均化狀況要好。
第四章對(duì)高頻振動(dòng)時(shí)效進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
介紹了盲孔法測(cè)量殘余應(yīng)力的原理，并利用振動(dòng)時(shí)效裝置對(duì)焊接鋼板進(jìn)行高頻振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)，并對(duì)不同激振頻率對(duì)振動(dòng)時(shí)效的效果影響進(jìn)行了分析研究。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了高頻振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的可行性，且激振頻率越高，焊縫處殘余應(yīng)力消減率越高。