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紡絲箱是化纖紡織設備中的關鍵單元，其主要結(jié)構為焊接結(jié)構，焊接時會產(chǎn)生大量的殘余應力，而焊接殘余應力會影響其使用性能及壽命。以往都會采用熱時效消除殘余應力，但此方法周期長、費用高、耗電。生產(chǎn)廠家急需尋找其他高效方法代替，于是找到了聚航科技。決定采用JH-700振動時效設備對紡絲箱進行振動時效處理，檢測結(jié)果表明，頻譜諧波振動時效對殘余應力的消除及均化效果都很理想。

振動時效工藝原理

振動時效工藝是通過采用振動法，使工件內(nèi)部的殘余應力與振動應力矢量迭加，在材料的屈服強度范圍內(nèi)使材料發(fā)生微塑性變形，從而降低或均化構件內(nèi)的殘余應力，達到提高構件的使用強度，減小變形及穩(wěn)定尺寸精度的目的。

振動時效工藝參數(shù)選擇

在工件振動時效處理過程中，振動工藝參數(shù)的選擇至關重要。從理論來講，可以通過實際邊界條件下的有限元模態(tài)分析，對構件的固有頻率和振型進行求解，以確定其振動參數(shù)。通常，振動參數(shù)應在針對具體焊接構件的實際工況條件下，分析并判斷出構件在激振頻率范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的振型基礎上進行確定。

支撐點

支撐點，是為了對構件進行振動時效而選擇的用以支撐構件的位置。一般宜采用彈性支撐，對于可以直接振動的構件，可根據(jù)分析、判斷的振型，在節(jié)點處放置彈性支撐。一般情況，支撐點可為二點、三點或四點，但是對于特殊構件的支撐，應以保證構件在振動過程中的平穩(wěn)為基本原則。

本文根據(jù)紡絲箱幾乎*全對稱的結(jié)構特點在紡絲箱兩端各1/4處采用四點式彈性支撐。這樣既可以保證該構件在振動過程中的平穩(wěn)性，又可以從理論角度上保證振動過程中其受力的對稱性。

激振點

激振點是振動時效時給構件的施力點。鑒于實驗構件的對稱性結(jié)構特點，試驗中我們用弓形夾將激振器剛性地固定在紡絲箱的正中間位置，以保證構件各對稱位置點受力的一致性。

拾振點

即傳感器的放置位置，一般應固定在遠離激振器且能反映主振頻率振型*大振幅或附近，其方向應與振動方向相同。

根據(jù)構件本身的結(jié)構特點和激振點的位置，我們在試驗過程中分別將拾振點放置在紡絲箱的兩端。

激振頻率，本實驗通過頻譜優(yōu)選出五種振動加速度，分別為45m/s²、56m/s²、60m/s²、70m/s²、87m/s²。

激振力，激振力的大小可通過調(diào)節(jié)偏心距來獲得，本文振動時效過程中采用了10、30、70、90四檔偏心距。

振動時間

根據(jù)焊接構件振動時效的規(guī)律及特點，振動時間一般控制在10-45min為宜。對于剛度較大、結(jié)構較為復雜的構件而言，其振動時效所需的時間相對較長，可考慮做多點多次振動，但累計時間不得超過45min。

總結(jié)

振動時效可以有效的降低焊接構件的峰值殘余應力，并使殘余應力的分布得到均化。作為一種新型節(jié)能的技術手段，其節(jié)能效果明顯，可為公司“節(jié)能減排、降本增效"的實現(xiàn)提供新的手段和思路。