关于残余应力的基本概念3
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残余应力的概念与残余应力的产生目录弓I言 (1)1.应力•内应力•残余应力 (1)2.残余应力的产生 (2)2. 1.不均匀的机械变形引起的残余应力 (3)2. 2.不均匀的温度变化引起的残余应力 (4)2. 3.不均匀的相变引起的残余应力 (5)2. 4.实例分析1——焊接残余应力的产生 (6)2. 5.实例分析2一—磨削残余应力的产生 (8)引言在涉及金属材料的制造业,“残余应力”这个词的使用频率越来越高了。
我还听到许多齿轮、弹簧行业的朋友直接说“残余压应力”。
那么到底什么是残余应力,残余应力是怎样产生的,残余应力起什么作用呢?还有如何测试残余应力? 如何调整残余应力?笔者依据自己的积累,就残余应力问题作一个漫谈,希望不浪费大家的宝贝光阴。
1.应力•内应力•残余应力一个物体受到外力P的作用时,它内部任意截面单位面积的力就叫做应力。
(如图1所示)可以把它理解为对外力的回应,所以叫做应力。
有时候这个截面不一定垂直于外力P,如左图所示,所以截面上的应力会有垂直于这面的和平行于这个面的两种,前者叫正应力。
(这里正字不是分别表示拉应力和压应力的正负的正,而是正对着平面的正),后者叫剪切应力T。
如果去除外力P之后,这个截面仍然存在着应力,那就是内应力了。
不过,须注意这时的内应力不会和外力作用下的应力相同。
按照我国工程技术界普遍接受的德国学者马赫劳赫1973年的观点,内应力依据其作用范围的大小分为三类(如如图2所示),其中第一类内应力在材料的较大区域(很多晶粒范围)几乎是均匀的,它在贯穿整个物体的各个截面上维持平衡。
这种第一类内应力在工程上就叫做残余应力。
给残余应力下个定义吧!欧盟的X射线残余应力测定方法标准(EN 15305: 2008)关于残余应力的表述是:存在于不受外力作用或约束的物体内部自身平衡的应力。
我国修订GB7704《X射线应力测定方法》时给出的定义:在没有外力或外力矩作用的条件下构件或材料内部存在并自身平衡的宏观应力。
残余应力表面张力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:本文将详细探讨残余应力和表面张力这两个与材料性质和力学行为相关的重要概念。
残余应力是指在材料内部存在的一种应力状态,表征了物体负荷之后在去除载荷后剩余的应力。
而表面张力是液体表面处存在的一种特殊力,使得液体表面呈现出收缩的趋势,使液体分子聚集在一起形成液体的表面膜。
在本文中,我们将首先对残余应力进行详细的介绍。
残余应力可能源自材料制备过程中的热应力、冷却应力、加工应力等,它们会对材料的性能和稳定性产生重要影响。
我们将着重讨论残余应力的产生机制和对材料性能的影响,同时还会介绍一些常见的残余应力检测方法。
其次,我们将探讨表面张力的概念和作用。
表面张力是液体分子间相互作用力的结果,是造成液体表面紧缩的力。
我们将详细讨论表面张力的产生原理、表征方法以及在液体行为中的重要作用,如液体的凝聚现象、液体的形状和液滴的稳定性等。
最后,我们将探讨残余应力与表面张力之间的关系。
尽管它们是两个不同的概念,但从分子层面来看,它们都涉及到材料内部或表面分子间相互作用力的存在。
我们将探讨如何通过调控残余应力来影响表面张力,并且通过实例分析展示二者之间的关系。
通过对残余应力和表面张力的深入研究,我们可以更好地理解不同材料的行为和性能,从而指导材料的制备和应用。
同时,对于了解材料的疲劳性能、形变行为以及液体的稳定性等方面也具有重要意义。
因此,对于残余应力和表面张力的研究具有重要的理论和实践意义。
通过本文的研究,我们希望能够揭示残余应力和表面张力之间的关系,并为相关领域的研究和应用提供有益的启示。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成如下形式:1.2 文章结构本篇长文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
每个部分都有相应的小节,具体的内容安排如下:引言部分将对本文的主题进行概述,说明残余应力和表面张力的概念以及它们在材料科学中的重要性。
同时,引言部分将介绍本文的目的,即通过对残余应力与表面张力关系的探讨,揭示它们对材料性能的影响,并为相关研究提供启示。
残余应力基础知识一、基本概念1.1应力残余应力是在无外力的作用时,以平衡状态存在于物体内部的应力。
在外力的作用下,当没有通过物体表面向物体内部传递应力时,在物体内部保持平衡的应力系称为固有应力或初始应力。
热应力(Thermal stress)和残余应力(Residual stress)是固有应力的一种。
而固有应力也被一些研究者称为内应力。
通常说来,物体的内力是指物体内部质点之间的相互作用力,在物体没有受到外力作用时它就存在着的。
就是是这种内力,使物体各个部分紧密相连,并保持一定的几何形状。
通常我们关心的不是内力的大小,而是构件中所承受内力最严重的所谓“危险点”。
为了描述截面上各点承受内力的程度,以及内力在截面上的分布状况,引入内力集度(即应力)的概念。
如图2.1所示,设在受力物体内某一截面m-m 上任取一点K ,围绕K 点取为面积∆A,若在∆A 上作用的内力为∆P ,则在∆A 上的内力平均集度为:m P P ∆=∆A(1)图2.1应力概念示意图P m 称为作用在∆A 上的平均全应力。
如果所取微面积∆A 越小,则P m 就越能准确表示K 点所受内力的密集程度。
当∆A 趋于0时,其极限值定义为K 点的全应力(Total stress ),即 lim 0P dP p dA A ∆==∆A∆→ (2) 全应力p 是一个矢量。
为了研究问题的方便,常把全应力p 分解为垂直于截面m-m 的分量σ和相切于截面m-m 的分量τ。
σ称为法向应力或正应力,τ称为切向应力或剪应力。
[2]1.2内应力概念、原理由于物体是由无数质点组成的,因此,在未受外力作用时,内部各质点间就已存在着相互作用的力,它使各质点处于相对平衡状态,从而物体才能保持一定的形状,这种力称为物体的固有内力,即自然状态粒子结合力。
固有应力也被一些研究者成为内应力(Internal stress)。
内应力是指产生应力的各种因素不复存在时(如外力已去除、加工已完成、温度已均匀、相变已停止等),由于不均匀的塑性变形或相变而使材料内部依然存在并自身保持平衡的应力。
电镀的残余应力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电镀是一种常见的表面处理工艺,通过将金属物品浸入含有金属离子的溶液中,利用电流将金属沉积在物品表面,形成一层均匀的金属覆盖层。
这种覆盖层可以提高物品的耐腐蚀性能、增强外观装饰、改善导电性能等。
然而,电镀过程中可能会引入残余应力,这种应力在一定程度上会影响物品的性能和稳定性。
本文将探讨电镀过程中产生的残余应力问题,分析其产生的原因和影响因素,同时提出应对电镀残余应力的方法和建议。
通过深入研究和讨论,对电镀残余应力进行全面的了解,有助于提高电镀工艺的稳定性和效率,推动相关行业的发展和进步。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分旨在介绍本文的组织结构,为读者提供对整篇文章内容的整体把握。
本文主要包括引言、正文和结论三部分。
1. 引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分,将介绍电镀的基本概念和研究背景;文章结构部分将介绍本文的组织结构;目的部分将明确本文的研究目标。
2. 正文部分包括电镀的原理、残余应力的概念和影响残余应力的因素三个小节。
将详细介绍电镀的工作原理,残余应力的概念以及影响残余应力的因素。
3. 结论部分包括总结电镀残余应力的重要性、应对电镀残余应力的方法和展望未来研究方向三个小节。
将总结本文的研究成果和对电镀残余应力的重要性进行归纳,提出应对电镀残余应力的方法,并展望未来研究的方向。
通过以上结构的安排,读者可以清晰地了解本文的内容和组织,方便其在阅读过程中更好地理解和把握文章的主要观点和结论。
1.3 目的文章的目的是探讨电镀过程中产生的残余应力对零件性能和质量的影响,以及如何有效应对这种残余应力。
通过深入分析电镀残余应力的形成机制、影响因素和表现形式,可以更好地理解电镀工艺中的问题,并提出相关的解决方法。
此外,通过对电镀残余应力的研究,可以为未来的电镀工艺改进和优化提供参考,推动该领域的发展。
因此,本文旨在从理论和实践的角度探讨电镀残余应力的问题,为相关研究和应用提供有益的参考和指导。