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振动时效(VSR)就是在激振设备周期性——激振力的作用下在某一频率使金属构件共振,形成的动应力使构件在半小时内进行数万次较大振幅的亚共振振动,使其内部残余应力叠加,达到一定数值后,在应力最集中处,会超过屈服极限而产生微小的塑性变形,降低该处残余应力,并强化金属基体;而后振动在其余应力集中部分产生同样作用,直至不能引起任何部分塑性变形为止,从而使构件内残余应力降低和重新分布,处于平衡状态,提高材料的强度。构件在后序安装使用中,因不再处于共振状态,不承受比共振力更大外力作用,振后构件不会出现应力变形。振动时效也可看作在周期动应力作用下循环应变,金属材料内部晶体位错运动使微观应力增加,达到调节应力稳定构件尺寸的过程。
国内目前主流的振动时效设备RSR2000(G)应用这一技术原理,结合计算机控制技术,控制激振器的转速和偏心使工件发生共振,让工件需时效部位产生一定幅度、一定周数的交变运动并吸收能量,以便让工件内部发生一定的微观粘弹塑料性金属力学变化,在一定程度上降低和均化工件内部的残余应力,提高工件尺寸稳定性及疲劳寿命等性能。其控制系统具有自动、手动振前扫频功能,得出构件本身固有频率,并自动选择最佳亚共振峰进行时效处理,自动进行振后扫频和记录振动时效工艺数据、曲线,最后按国家标准(JB/T10375-2002)的参数曲线检测法,通过比较时效前后及过程中工件的有效固有频率及其速度等参数的变化来定性地判断时效效果
接振动 构件在激振频率范围内,如能激起响应,可以直接振动。
5.2.1构件的支撑 对于可以直接振动的构件,可根据分析、判断出的振型,在节点处放置弹性支撑。支撑 点可为二点、三点或四点。 特殊构件的支撑应以平稳为准。
5.2.2激振器的固定 激振器应刚性地固定在主振频率共振振型的波峰处或附近,固定处应当平整。
5.2.3拾振器的固定 拾振器应固定在远离激振器且能反映主振频率振型最大振幅处或附近,其方向应与振动 方向一致。
5.3 非直接振动 对于无法直接振动的构件,应采取降频措施。主要的降频措施包括:悬臂、串联和组合 等方法。5.3.1悬臂振动 悬臂振动是将构件的一端刚性固定,激振器设置在另一端所进行的振动处理方法。
35.3.2串联振动 串联振动是将两个或多个构件沿长度方向刚性连接,组成一个新的振动系统,并对此系 统进行振动处理。支撑点、激振器及拾振器的设置与直接振动时相同。