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振动时效技术是当今除了自然时效和热处理之外,另一种新兴的用来消除工件内部残余应力的方法。其比传统的这两种方法有着周期短、耗能低以及对设备和场地要求低等优点,越来越受到人们的重视。然而振动时效技术还存在一些自身的缺陷:首先就是理论支持还不是很完善,振动时效在消除残余应力方面的效果不够明显;其次,当前振动时效的参数是通过实验的方法来确定,这增加了振动时效的难度和延长振动时效的周期。本文通过ANSYS有限元分析软件首先在振动时效前对工件进行模拟仿真,以确定关键工艺参数的选取,然后通过实验的方法来验证所确定的参数的可行性,并在一定程度上验证采用振动时效消除残余应力的方法的可行性。 本文首先介绍了论文的研究背景及意义,并详细地阐述了当前国内外对振动时效技术研究所取得的一些成果。在此基础上提出了论文的研究内容及对仿真模拟的效果进行评定。 其次,对焊接件产生的残余应力的产生及分布情况进行分析,结合振动时效消除残余应力的宏观及微观机理,讨论分析振动时效技术消除焊接残余应力的可行性。从而在理论上进一步给振动时效技术用来进行残余应力的消除提供理论支持。 然后,将对桂林橡胶机械厂的横梁焊接件进行建模,采用ANSYS软件中的模态和谐响应分析模块,对该模型进行分析。通过对比不同阶次下的振型来确定振动时效的激振频率;通过对比同一激振频率下不同的支撑位置横梁焊接件的变形情况,来确定支撑点及拾振点的位置;进而在此基础上对模型施加不同的压力,并结合GB/T25712-2010分析出横梁焊接件的激振力范围。 最后,结合横梁焊接件的仿真分析结论,对横梁焊接件进行振动时效实验。通过三维激光扫描得出振动前后横梁的工件的外形尺寸,并对比时效前后横梁模型、尺寸的变化情况,证明仿真模拟的准确性,同时在实验上验证振动时效消除残余应力的可行性。