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南京塑胶件应力

来源: 发布时间:2024年02月03日

消除应力有如下一些方法:1 自然时效:这种时效方式是把加工后的工件或结构放在自然环境中,经过一段时间后应力就松弛了。这种方法简单,但是,生产效率低,因为需要很长时间。2 热处理消除应力:这种方式是把工件或结构放进加热炉中,加热到一定温度,快速消除应力。这种方法比自然时效快,但是需要炉子、需要热能,甚至如果工件比较大的话,还需要吊装设备等辅助设施。成本高,需要的条件高,消耗能源多。振动时效工艺是通过给加工后的工件或结构按照某种形式施加一定的振动,这个振动所产生的动应力与材料中原有的内应力叠加,当超出材料的屈服极限时就会产生局部塑性变形而使应力松弛(消除应力),这样材料内部内应力大的地方应力降低了,应力分布也均匀了,材料就不容易产生变形了,也不会断裂了。与热时效去除应力相比,振动时效效率更高,能源利用率也更高。而且,一些大工件,用加热时效的方法成本太高,甚至难以实现。残余应力测量技术需要遵从科学准则和规范。南京塑胶件应力

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残余应力产生的原因:一般来说,产生残余应力的原因可以归结成三类。一类是不均匀的塑性变形,第二类是不均匀的温度变化,第三类是不均匀的相变。切削过程中残余应力的产生既与机械应力所造成的塑性变形有关,也与热应力所造成的塑性变形有关。由机械应力引起的残余应力。刀具切削工件材料过程中,刀尖前方的三角形区域会随着刀具的运动而产生沿着切削方向的压缩塑性变形和垂直于切削表面方向的拉伸塑性变形(塑性凸出效应),。因此,在沿着切削表面的方向会有拉伸残余应力的产生。与此同时,刀具的后刀面会对已加工表面有进一步的挤压和摩擦,会使其表面发生塑性伸长而产生沿表面方向的压缩残余应力。实际加工过程中由机械应力所产生的残余应力是刀具接触点前方塑性凸出效应和刀具接触点后方压延效应的叠加。南京塑胶件应力残余应力是一个可能会对材料性能和寿命造成威胁的因素。

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消除焊接残余应力的一些方法:焊接残余应力的危害主要是与外载荷产生的应力叠加,局部区域应力过高,使结构承载能力下降,引起裂纹和变形,使焊件形状和尺寸发生变化,需要进行矫形。变形过大会因无法矫形而报废甚至导致结构失效。焊后热处理是一种消除焊接残余应力常用的方法。工程上我们主要用退火处理,火温度越高,保温时间越长,消除焊接残余应力的效果越好。但是温度过高,使工件表面氧化比较严重,组织可能发生转变,影响工件的使用性能,存在弊端。在低温消除焊接残余应力时,材料组织和性能变化甚微,几乎不影响材料的使用性能,而且低温处理材料表面的氧化和脱碳也比较小,这就可以在材料的力学性能和组织基本上不变的情况下达到降低材料焊接残余应力的目的。构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。振动法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得到一定应用。

正应力与剪应力:同截面垂直的称为正应力或法向应力,同截面相切的称为剪应力或切应力。应力会随着外力的增加而增长,对于某一种材料,应力的增长是有限度的,超过这一限度,材料就要破坏。对某种材料来说,应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作适当降低,规定出材料能安全工作的应力较大值,这就是许用应力。材料要想安全使用,在使用时期内的应力应低于它的极限应力,否则材料就会在使用时发生破坏。有些材料在工作时,其所受的外力不随时间而变化,这时其内部的应力大小不变,称为静应力;还有一些材料,其所受的外力随时间呈周期性变化,这时内部的应力也随时间呈周期性变化,称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时,破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大,这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料,应力集中将较大降低构件的强度,这在构件的设计时应特别注意。残余应力的研究需要综合使用材料科学、力学等多门学科知识。

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实验和理论研究均表明:在结构尺寸形状发生突变的截面附近局部区域,应力急剧增加,而在远离此区域处,应力则逐渐回归均匀分布,这种应力急剧增大的现象称为应力集中。应力集中现象的存在会影响结构的承载能力,但各种材料对应力集中的敏感程度并不相同,塑性材料因有屈服阶段的存在,当局部应力达到屈服极限时,将发生塑性变形,出现应力重新分布,由未屈服的材料来承担,进而使截面上的应力逐渐趋于均匀,因而对于塑性材料,一般可不考虑应力集中的影响;但对于脆性材料,因无屈服阶段,当应力集中处的较大应力达到强度极限时,结构就会首先在该处断裂,所以即使在静载下,也应考虑应力集中对结构承载能力的削弱作用。另外,在冲击载荷或周期性变化的交变应力作用下不论脆性材料或塑性材料,应力集中对其强度都有很大的影响。这也是对于低温设备或疲劳设备要求尽量避免这种截面形状突然变化或要求在尖角处倒圆角的原因。残余应力可能对材料的临界应力和强度等性能造成明显的影响。南京塑胶件应力

残余应力的产生和消除需要考虑材料的性质和特定环境下的影响因素。南京塑胶件应力

残余应力测试方法:盲孔法是一种半破坏型的机械应力释放法,在特用的盲孔法应变花上钻一盲孔,使被测点的应力得到释放,并由事先贴在孔周围的应变计测得释放的应变量,再根据弹性力学原理计算残余应力。钻孔的直径和深度都不大,一般不会影响被测构件的正常使用,并且这种方法具有较高的精度、技术成熟,是一种应用比较普遍的残余应力测试方法。振动时效调整残余应力的机理:为了降低和均化构件内的成型内应力,保持构件的尺寸精度,生产上采用的方法大致可分为以下两大类。第1类:使内应力大量消除,如热时效(将构件加热到520-550℃保温一段时间然后缓慢冷却至室温)一般可以消除残余应力的50-80%。第2类:提高构件的松弛刚度,而不大量消除内应力,如自然时效和加载处理等。振动时效的作用是以上两类时效方法综合的结果,它不只大量消除和均化成型内应力(降低成型内应力35-80%),而且还可以有效的提高构件的松弛刚度,提高构件的抗动载荷变形能力。南京塑胶件应力