液压振动时效应力消除装置的研究

论文摘要

工件在经历铸造、锻造、机加工、焊接等工艺后其内部会产生内应力,使工件在使用中极容易产生破坏。这就要求对工件进行时效处理以消除其内应力。但是随着科学技术的发展,传统的热时效和自然时效已满足不了机械制造工业的需求,迫切需要一种具有节能、高效、环保等特点的新式时效处理方式。这样振动时效处理技术就孕育而生。本论文综合分析了近些年来振动时效技术的各项研究,抛弃了振动时效中较常使用的惯性激振方式,采用以液压振动技术为基础设计一套液压振动消应力装置。论文一共分为五章,主要内容如下:第一章介绍论文的研究背景、目的及意义。阐述了振动时效技术在国内外研究的现状,分析了现有研究中存在的优点和不足之处,并在此基础上提出新的构想和研究内容。第二章对振动时效的原理进行分析。根据弹性力学模型阐述残余应力产生原理和分类,并以金属应力应变机理和细观力学为基础讨论振动残余应力消除的方法和原理。第三章研究振动时效的工艺特点,分析其工艺参数中的激振力、激振频率和激振时间的选用方法,为振动时效装置的设计做好工艺参数准备。第四章对液压激振系统进行设计。在液压振动技术的理论基础上完成液压激振系统各部分的设计工作,并着重对其中的核心部件激波装置展开工作原理、结构特点与参数设计研究。第五章完成了液压振动消应力装置整体设计,并根据实际工件类型拿出两套系统方案。并分别对其进行了模拟仿真,了解了各个参变量对系统工作的影响,为振动时效处理参数选用提供了依据。第六章总结论文的研究成果,提出其中的优点和不足,对日后进一步的研究做出展望。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、目的及意义
• 1.2 振动时效技术研究状况
• 1.2.1 振动时效技术的发展历史
• 1.2.2 国外研究状况及成果
• 1.2.3 国内研究状况及成果
• 1.2.4 国内外研究状况评述
• 1.3 液压振动技术及其振动器的研究
• 1.3.1 液压振动技术国内外的研究发展历程
• 1.3.2 液压振动的特点
• 1.3.3 液压振动器的研究与分类
• 1.4 液压激振技术用于振动时效装置的意义
• 1.5 本论文的主要研究内容
• 第二章 振动消除残余应力的原理分析
• 2.1 残余应力产生及消除
• 2.1.1 残余应力的力学模型
• 2.1.2 残余应力产生原因
• 2.1.3 残余应力的消除
• 2.2 振动时效机理分析
• 2.2.1 宏观机理
• 2.2.2 微观机理
• 2.3 本章小结
• 第三章 振动时效工艺描述
• 3.1 激振力
• 3.2 激振频率
• 3.3 激振时间
• 3.4 本章小结
• 第四章 液压激振系统参数设计
• 4.1 引言
• 4.2 液压激振系统组成
• 4.3 激波装置的设计
• 4.3.1 液压激波装置的分类及选用
• 4.3.2 回转阀式激波器的结构及工作原理
• 4.3.3 回转阀式激波器的流量计算
• 4.4 激波装置的振动参数
• 4.4.1 激振频率
• 4.4.2 振动振幅
• 4.5 振动液压缸设计
• 4.5.1 参数的初步设计
• 4.5.2 流量与功率计算
• 4.6 液压泵与储能器的设计
• 4.7 激振系统管路参数设计
• 4.8 本章小结
• 第五章 液压振动消应力装置的计算仿真
• 5.1 上振式液压振动消应力系统
• 5.1.1 基本原理与适应范围
• 5.1.2 振动模块动力学模型的仿真计算
• 5.1.3 结论分析
• 5.2 下振式液压振动消应力系统
• 5.2.1 基本原理与适应范围
• 5.2.2 振动系统的AMESim仿真
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 创新
• 6.3 展望
• 参考文献
• 附录A 附录内容名称
• 作者简历
• 学位论文数据集