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消除應力研究

發布者：河南感應加熱設備有限公司發布時間：2012-05-02 08:36:55 訪問次數：283

消除應力研究　　
“機械”有關的企業都可能用到它。

　　任何一個生產出的工件都會產生應力，這種力量來源于工件本身，比如鐵件放置時間久了會產生彎曲變形，這就是應力對工件產生的變化。工件一旦發生變形就會對使用精度造成影響，必須通過消除應力來解決這一問題，尤其是那些必須經過長途運輸以及在軍工、航天領域使用的工件。

　　縱觀全球相關領域，消除應力的方法大約有四種。

　　其一就是自然時效，通過自然放置消除應力，這種方法耗時過長，難以適應現代科技及生產需要；

　　其二是最傳統、也是目前最普及的方法——熱時效法，把工件放進熱時效爐中進行熱處理，慢慢消除應力。這種方法的缺點也非常顯著，比如衛星制造廠對溫度控制要求非常嚴格的鋁合金工件以及長達十米或者更大的巨型工件都無法用這種方法處理。而且這種方法還帶來了大量的污染和能源消耗，隨著中國及世界范圍內對環保的進一步要求，熱時效爐的處理方式馬上面臨全面退出的境地。

　　第三種方法——利用亞共振來消除應力，這種方法雖然解決了熱時效的環保問題，但是使用起來相當煩瑣，要針對不同形狀的工件編制不同的時效工藝，如果有幾百上千種工件就要編幾百上千種工藝，而且在生產時操作相當復雜，需要操作者確定處理參數，復雜工件必須是熟練的專業技術人員才能操作。更令人遺憾的是這種方法只能消除23%的工件應力，無法達到處理所有工件的目的。

　　目前可知的第四種方法就是振動消除應力系統，，通過機械組裝使之形成了一整套消除應力設備，它可以使工件在短時間內達到消除應力的作用，覆蓋所有需要消除應力的工件。用頻譜分析優選五個頻率以多振型的處理方法達到消除工件應力的目的，所有形狀大小的工件都可以使用這種設備完成，將激振器夾在工件上進行振動就可以達到消除應力的效果。相比其他方法，。舉例來說，15噸左右的熱時效爐，燃料多數使用電或天然氣，每天開爐一次，時效成本在3000元以上，以每年使用300天計算，僅電或天然氣費用每年為90萬元。因為城市環保問題日益嚴重，熱時效爐均遠離城區，還要計算運輸成本和時間成本。

應力相關知識

應力定義

　　“單位面積上所承受的附加內力”。公式記為

其中，σ表示應力；ΔFj 表示在j 方向的施力；ΔAi 表示在i 方向的受力面積。因為面積與力都是矢量，如果受力面積與施力同方向則稱正應力，如圖1所示的σx 與σy；如果受力面積與施力方向互相正交則稱剪應力(shear stress)，如圖所示的τxy 與τyx。

線應變

　　在直角坐標中所取單元體為正六面體時，三條相互垂直的棱邊的長度在變形前后的改變量與原長之比，定義為線應變，用ε表示。一點在x、y、z方向的線應變分別為εx、εy、εz。線應變以伸長為正，縮短為負。

切應變

　　單元體的兩條相互垂直的棱邊，在變形后的直角改變量，定義為角應變或切應變，用γ表示。一點在x-y方向、y-z方向z-x方向的切應變，分加別為γxy、γyz、γzx。切應變以直角減少為正，反之為負。

應力分類

　　正向應力與剪應力

測量工具

　　應力儀是來測定透明物體由于內應力而產生的雙折射現象的儀器。這種雙折射（應力）的來源，是由于均勻的冷卻或外界機械作用等原因引起的。

來源：河南感應加熱設備有限公司

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