高頻振動時效裝置的研究.pdf

1、本論文結(jié)合國家自然科學基金資助項目“多維高頻微觀激振時效機理及相關(guān)技術(shù)的研究”(No.50305036)，采用理論研究與實驗相結(jié)合的方法，研究設(shè)計了一套基于超磁致伸縮材料的高頻振動時效裝置。論文共分為六章，主要內(nèi)容如下。 第一章介紹論文的研究背景和意義；綜述了振動時效技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出了現(xiàn)有研究中存在的一些不足之處；在此基礎(chǔ)上提出了論文的研究內(nèi)容及項目來源。 第二章對高頻振動時效的原理進行了分析。首先分析了殘余應(yīng)

2、力的產(chǎn)生原理、分類以及產(chǎn)生原因等，討論了殘余應(yīng)力的調(diào)整和消除方法；接著從金屬的應(yīng)力應(yīng)變機制和細觀力學角度分析了低頻振動時效和高頻振動時效，對比了它們之間的差異，得出高頻振動時效能夠彌補低頻振動時效的不足，有利于促進振動時效在我國的推廣應(yīng)用。 第三章對基于稀土超磁致伸縮材料的高頻激振器的設(shè)計進行了分析。首先，介紹了稀土超磁致伸縮材料的特性和工作機理，并利用超磁致伸縮材料的磁致伸縮效應(yīng)研制了高頻激振器；接著介紹了高頻激振器的工作原理

3、、結(jié)構(gòu)設(shè)計與磁路設(shè)計；最后在理論上建立了磁機轉(zhuǎn)化模型和機械動力學模型，分析了輸入電流和輸出力的關(guān)系以及附加質(zhì)量和輸出力的關(guān)系。 第四章對高頻激振器驅(qū)動電源的設(shè)計進行了研究。首先，介紹了高頻激振器驅(qū)動電源的特點，提出了驅(qū)動電源的整體設(shè)計思路，分別設(shè)計了直流恒流源電路與電流反饋型功率放大電路；并對設(shè)計好的功放系統(tǒng)進行了實驗測試，包括直流恒流源輸出特性測試和電流反饋型功率放大電路的失真度測試，測試結(jié)果表明系統(tǒng)符合設(shè)計標準。 第

4、五章為高頻振動時效裝置的實驗研究。對設(shè)計好的高頻激振器與驅(qū)動電源，進行了整體測試，分析了激振器輸出力與輸入電流和附加質(zhì)量塊的關(guān)系，其實驗結(jié)果表明與第三章的理論分析一致；然后利用相關(guān)高頻振動時效裝置對焊接鋼板進行消除殘余應(yīng)力實驗，利用盲孔法測量其時效前和時效后的結(jié)果，證明了高頻振動時效消除殘余應(yīng)力的可行性；同時根據(jù)實驗結(jié)果提出了一種基于D-Markov模型算法的在線實時無損檢測的評判方法，通過實驗表明D-Markov模型算法的可行性。