宝山超声波应力检测方法

在结构设计中，避免应力集中的一些基本措施：避免零件两交接部位的截面尺寸相差太大；增大零件上过渡曲线的曲率半径，比如加大轴径变化处的圆角半径；降低承受冲击载荷零件的刚度；加大压配合部分轴的尺寸或开卸载槽；焊接结构件要避免将焊缝布置在应力集中处，对于动载荷结构尤应注意。合理设置筋板、肋板，分散或转移应力集中。应力集中虽然对于承载结构来讲存在不利影响，但正是由于应力集中效应，为一些功能的实现起到重要作用。比如，食品袋上的缺口，可以方便食用时撕开；易拉罐拉片周围的压痕所产生应力集中，以方便开罐，等等。这些有效利用应力集中效应的实际案例，对于在使用中需要破坏和去除的结构来讲是有利的。振动时效是利用工件的共振，给工件施加附加交变应力或变形。宝山超声波应力检测方法

超声波消除应力特点：1、功率高，冲击效果好；2、可靠性高，使用寿命长；3、重量轻，便携，操作非常方便；4、设计精良，使用面广；5、明显节能，降低费用；6、使金属焊缝的表面层内的残余拉伸应力变为压应力，从而大幅提高金属结构的疲劳寿命；7、改变表面层内的金属晶粒结构，使之产生塑性变形层，从而使金属表面层的强度和硬度都有明显的提高；8、改善焊趾的几何形状，降低应力集中；9、改变焊接应力场，明显减少焊接变形，提高工件的尺寸稳定性。宝山超声波应力检测方法应力集中区域的应力在结构强度分析中非常重要。

金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力，残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度、降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂：由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大力的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了，特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的，由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。超声冲击技术的特点是单位时间内输入能量高，实施装置的比能量(输出能量与装置质量之比)大。振动处理频率可高达18KHZ-27KHZ，振动速度可达2m/s-3m/s，加速度高达重力加速度的三万多倍，高速瞬时的冲击能量使被处理焊缝区的表面温度以极高的速度上升到600℃C，又以极快的速度冷却。这种高频能量输入到焊缝区表面后，使能量作用区的表层金属的相位组织发生一定的变化。

超声波消除应力的工作原理：超声波冲击设备主要用适用于消除焊接工艺产生的内应力、焊趾表面缺陷。防止工件因应力释放造成的变形或开裂，并能抑制裂纹萌生。提高焊缝的屈服强度和疲劳寿命，增加表面硬度。超声波时效振动机的工作原理：超声波应力消除机利用大功率的超声波冲击金属物体表面，由于超声波的高频、聚焦下的能量，使金属表层产生较大的压塑性变形。可明显提高焊接接头的疲劳寿命和疲劳强度。焊后处理焊趾部位，使之平滑过渡，从而降低余高造成的应力集中，消除焊趾表面的缺陷同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形，产生了残余压缩应力，调整了焊接残余应力场，并使焊趾部位得到强化和硬化。超声冲击设备作为焊后处理设备，它能同时改善影响焊缝质量的多个因素，如应力、缺陷、焊趾几何形状、表面强化等几个方面，所以对提高焊接接头的疲劳性能有事半功倍的效果，可使处理后的焊接接头的疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5—100倍。由于采用超声波时效仪处理设备处理后，省去了传统的打磨及去渣工序，节约了劳动时间20%，降低了劳动强度，提高了生产效率。利用亚共振来消除应力复杂工件必须是熟练的专业技术人员才能操作。

焊接时残余的应力对于构建的危害:对结构刚度的影响。当外载产生的应力与结构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服点时，这一区域的材料就会产生局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截面积减少，结构的刚度也随之降低。对受压杆件稳定性的影响。当外载引起的压应力与残余应力中的压应力叠加之和达到屈服点，这一部分截面就丧失进一步承受外载的能力，这就削弱了构件的有效截面积，并改变了有效截面积的分布，降低了受压杆件的稳定性。对静载强度的影响。没有严重应力集中的焊接结构，只要材料具有一定的塑性变形能力，残余应力不是影响结构的静载强度。反之，如材料处于脆性状态，则拉伸残余应力和外载应力叠加有可能使局部区域的应力首先达到断裂强度，导致结构早期破坏。振动时效处理机全自动控制与手动控制兼具，操作简单可靠。宝山超声波应力检测方法

振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法。宝山超声波应力检测方法

由于应力集中区域的应力在结构强度分析中的重要性。因此，获得准确、稳定、可靠的解至关重要。在有限元分析中，则是要消除离散误差，获得网格无关解。离散误差的大小同离散方程的截断段误差有关。在相同的网格步长下，一般来说随着截断误差阶数提高，离散误差会逐渐减小。对于同一离散格式，网格加密，离散误差也会减小。在实际计算中，应使得网格细密到即使再进一步细化网格，在工程允许的误差范围内数据值解也几乎不再发生变化，此时的解则认为是网格无关解。目前大多数有限元软件都是采用“位移法”进行求解，其中通过虚功原理和较小作用原理，较先求解的未知量就是位移。因而，若在随着网格逐步精细化的过程中，位移结果收敛于一个有限值，而应力则是发散的，出现此类情况也可以判断此处出现了应力奇异。宝山超声波应力检测方法

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