作者：admin 發(fā)布時間：2020-03-14 17:56 瀏覽次數(shù) :
殘余應力對構件變形的影響
殘余應力是一個不穩(wěn)定的應力狀態(tài)。當構件受到外力作用時，作用應力與殘余應力相互作用，使某些局部呈現(xiàn)塑性變形，截面內(nèi)應力重新分析，當外力作用去除時整個構件將要發(fā)生變形。所以殘余應力明顯的影響著加工后的構件的精度。這也是機械和工程部門最關心的問題之一。
實踐已證明，具有表面拉伸殘余應力的構件其尺寸穩(wěn)定性遠遠不如具有表面壓縮殘余應力的構件尺寸穩(wěn)定性好。
殘余應力對構件變形的影響包括兩個方面，一方面是構件抗靜、動荷載的變形能力，另一方面是荷載卸除后變形的恢復能力。殘余應力在這兩個方面對構建的影響是很大的，因此人們一直在研究消除這些影響的有效方法。
§2.33殘余應力對金屬脆性破壞的影響
脆性破壞是構建在幾乎不存在塑性變形情況下的突然開裂。它在溫度突然下降或變形速度突然上升的情況下最易發(fā)生。這是塑性變形處于壓抑狀態(tài)，如在突然受到較大的作用應力等原因，就易于發(fā)生存型斷裂破壞。殘余應力是作為初始應力存在于構件內(nèi)，特別是拉伸殘余應力與作用拉應力疊加而加速了脆性破壞。
有關文獻中做了殘余應力對脆性破壞的影響實驗，吧76×91cm、厚2cm的軟鋼板對焊起來。在焊縫處沿結合方向的殘余應力是接近焊接金屬屈服極限的拉應力。
將焊好的試件的一部分作退貨處理以消除焊接應力，再與未經(jīng)退火處理的試件一起放在-13℃下冷卻，發(fā)現(xiàn)經(jīng)退火處理的時間未出現(xiàn)裂紋，而沒退火的試件即使在無外力作用下也出現(xiàn)了脆性裂紋。分析其原因是在溫度的快速下降時，材料塑性下降所引起的脆性破壞。
有關文獻中也給出類似的實驗，并得出結論：殘余應力與開裂有直接關系，且產(chǎn)生的裂紋全都是存在于拉伸殘余應力范圍內(nèi)。可見殘余應力不僅直接影響到裂紋的擴展，而且降低了材料脆性破壞的作用應力的臨界應力極限，加速了脆性破壞。
殘余應力產(chǎn)生的脆性破壞在焊接件中是極易發(fā)生的。某重型汽車廠生產(chǎn)的車價由于焊接裂紋而大批報廢。某造船廠鑄造的十幾噸重的大型鏈輪箱，因開箱溫度過高而室溫較低，殼體交角處從上至下出現(xiàn)斷裂裂紋，裂紋速度發(fā)展很快。這些都說明在無外力作用下而產(chǎn)生的脆性破壞完全是由殘余應力拉應力造成的結果。近些年來，國內(nèi)外都在大量研究殘余應力對裂紋的發(fā)生和擴展的影響。對標準試件施加定量的殘余應力是比較困難的，因此該項研究受到較大的限制而進展不快。
