作者：admin 發布時間：2020-03-14 17:56 瀏覽次數 :
殘余應力對構件變形的影響
殘余應力是一個不穩定的應力狀態。當構件受到外力作用時，作用應力與殘余應力相互作用，使某些局部呈現塑性變形，截面內應力重新分析，當外力作用去除時整個構件將要發生變形。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定性遠遠不如具有表面壓縮殘余應力的構件尺寸穩定性好。
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生。這是塑性變形處于壓抑狀態，如在突然受到較大的作用應力等原因，就易于發生存型斷裂破壞。殘余應力是作為初始應力存在于構件內，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，再與未經退火處理的試件一起放在-13℃下冷卻，發現經退火處理的時間未出現裂紋，而沒退火的試件即使在無外力作用下也出現了脆性裂紋。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，且產生的裂紋全都是存在于拉伸殘余應力范圍內。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。
殘余應力產生的脆性破壞在焊接件中是極易發生的。某重型汽車廠生產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斷裂裂紋，裂紋速度發展很快。這些都說明在無外力作用下而產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，國內外都在大量研究殘余應力對裂紋的發生和擴展的影響。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。
