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殘余應力的產生原理

殘余應力的產生原理

殘余應力是在無外力的作用時,以平衡狀態存在于物體內部的應力。在外力的作用下,當沒有通過物體表面向物體內部傳遞應力時,在物體內部保持平衡的應力統稱固有應力或初始應力。熱應力和殘余應力是固有應力的一種,而固有應力也稱為內應力。

殘余應力產生的原因,可分為因外部作用的外在原因,和源于物體內部組織結構不均勻的內在原因

1.不均勻變形

不均勻的變形狀態,是不均勻塑料變形產生的條件。
外在原因;不均一的作用應力,例如彎曲、壓延、拉拔。
內在原因;由于物體內各部分組織的濃度差或晶粒的位向差等,各部分顯示的不同的屈服行為。

2.熱的作用

(1)熱應力產生的塑性變形;當加熱、冷卻過程中產生熱應力時,由于高溫下屈服強度低,在這種應力作用下易于產生塑性變形。

外在原因:物體各部分的彈性模量、導熱系數熱膨脹系數等不同而且它們的溫度也不相同

(2)相變或沉淀析出引起的體積變化

外在原因;冷卻時,各部分的冷卻不均勻,冷卻速度也不同。故而當出現有完全相變終了的部分和相變尚未進行的部分時,兩者便顯出體積變化的差異。內在原因:在具有組織結構的濃度差時, 固相變和沉淀析出等,所引起的體積變化的程度也不同。

殘余應力的去除和調整

1.退火去除法
2.自然失效去除法
3.用靜態作用應力去除法
4.振動時效去除法

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