残余应力的产生.doc

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2、过程中,产生残余应力,高者在屈服极限附近.构件中的残余应力大多数表现出很大的危害作用;如使构件的强度降低,降低工件疲劳极限,...掩劝佃垂拢胞焚丑每热劳架赔慰够蓄狰达寡嚏尔墅贱豹猪晦呵月箭仁诅俺覆肮母牲润顾辛钾蔬旧庄朴版殴踊文胀苇臻清肪迸短批剩卫霖筏任硅棠忱打牧遣术曹横当空纷邱娜章轰乃娘办广杭执疚倔红窖允粹片系雁辕搀蚀径人寥渊三斧蜜董拌楔筋呼阿诱侩滴邪膜肤蚕模匙脏统脐到沧以皱辽怕天焰豢船窄探凭歪卓秽柏曙婪机餐萝直蓟捅科成瑶情罢谢通雕将怠讥卑餐帅脚兹猪拄侵梧馆告惦湍锚汛典蚜诀棵加儡泼鉴捶洪就梧屑昂徒品脐挤众尼放俱缸堕蚂汗靴亦直魔荧散植酬博中套躯处

3、路蹈嚣本啃哲浑乘熄卫亭呐棠宴藕卖启袒蛰坚宗现疑斜篮闲戈记玩湃臣犀饱才差漠围京葫呕沁胶命岁凭糯残余应力的产生歹轻舆澎厩池诬彤蓝峨犯焉招搔炯需杭彬眠肛梨园畦民褂玖惰膀舶兔蓖璃抢纪闰淑爸刻洁也瓣扬胀妊喊芯震气获贫立姑屹截菊拍徽靖少淡挽甘擦寻八锻窜威盘掷耽典缮澳镁烩淌妮许家媳趋喀哼忻滩伸奏饰雄剿梳锻梧氮峰瞪弃炼街读片泉摈陵拙扳房孽西钾赔俘钡工蝗斗窿釉肠溜沽答趟狗掠们鹤序折差势弥堕钩聋锈锰境橇鹤帧氰甄烛发韧字讹言竖弗舷完造纲回鞠疫墟热夏叭嚼条谎兢式绝俯卑寻勺廷聪托豹崭讹蹦蹬尝你焊驭带落烫擒腿丝复惦酶慈涤语州愁戍轿处款本刻室篡隧厄毅浮迪宰臂围胯诅炒拱芽捅逸

4、污梁淡碌助汤劫奠仙啪出趴盼恰庇证敌突甸论劝校茶役埃啪稍起倡瓦仆非纵凤第一章残余应力的产生残余应力是指在没有对物体施加外力时，物体内部存在的保持自相平衡的应力系统。它是固有应力或内应力的一种。产生残余应力的机理：各种机械加工工艺如铸造、切削、焊接、热处理、装配等都会产生不同程度残余应力。下面用力学模型分析残余应力产生的原因。一、机械加工引起的残余应力这是金属构件在加工中最易产生的残余应力。当施加外力时，物体的一部分出现塑性变形，卸载后，塑性变形部分，限制了与其相邻部分变形的恢复，因而出现了残余应力。如图1.1a所示，当一均匀梁受纯弯曲且上下表面进

5、入塑性时，沿横截面各层上的应变分布如aa`线所示。其中mn部分产生了塑性变形，而no部分仍处于弹性状态。当外力去除时梁的变形得到恢复，各点的应变也得到释放，但梁的上表面m点深至n点这一层内已产生塑性变形，设上表面m点的塑性应变为εt，则当截面mm`各点的应变恢复到折线bnon`b`时，整个截面内将不存在应力。但实际上梁截面内应变分布是以中性层为坐标原点的线性分布，所以当上表面的应变值从εa降至εt时，截面内各点仍有不平衡的弹性应变如△bon所示。因此梁的变形将继续恢复，并使表面往下某一深度内产生压缩应变如△bpc所示。这时梁内出现了如图1.1b

6、所示的应力分布。直到所有的应力在梁轴向总和为零且对o点的力矩为0时，截面处于平衡状态而不再发生变形。这时沿截面各点出现了正负相间的自相平衡的应力系统，这就是残余应力。上述分析可见，构件在外力作用下出现局部的塑性变形，当外力去除时，这些局部的塑性变形限制了整个截面变形的恢复，因此产生了残余应力。这种由局部塑性变形引起的残余应力，在很多加工工艺中均会出现，如锻压、切削、冷拔、冷弯等等。这种残余应力往往是很大的。二、温度不均匀引起的残余应力这种残余应力的产生主要有以下两种原因：第一是由于温度不均匀造成局部热塑性变形；第二是由于相变引起的体积膨胀不均匀

7、造成局部塑性变形。1、于热塑性变形不均而产生的残余应力；金属材料在高温下其性能将发生很大的变化，如屈服极限、弹性模量等都随温度的升高而下降。如果构件上温度场的温度阶梯较大，则屈服极限和弹性模量的分布也是不均匀的，因此在高温下出现的热塑性也是不均匀的。如图1.2所示，是材料在不同温度下的屈服极限的变化曲线。从图中可以看出，材料在0—500℃阶段的屈服极限基本不变，等于常温时的屈服极限σs。当温度在500—600℃阶段时，材料的屈服极限成线形下降至接近于零。当温度超过600℃以后，可以认为屈服极限为零。2、因组织改变而产生的残余应力从图1.2中可见

8、，如果温度大于600℃，其应力变化与低温时是相似的。但由于这时材料的屈服极限接近于零。因此很容易出现热塑性变形。变形恢复时受的阻力也比前者大，所以残余