引起構件產生殘余應力的原因總結

由于產生殘余應力的原因不同，因此構件內殘余應力的分布和量值也不相同。某點的*終殘余應力的量值，是由各種原因產生的殘余應力的綜合值。引起構件產生殘余應力主要有以下幾方面原因。

1、機械加工引起的殘余應力

這是金屬構件在加工中*易產生的殘余應力。當施加外力時，物體的一部分出現(xiàn)塑性變形，卸載后，塑性變形部分限制了與其相鄰部分變形的恢復，因而出現(xiàn)了殘余應力。

這種由局部塑性變形引起的殘余應力，在很多加工工藝中均會出現(xiàn)，如鍛壓、切削、冷拔、冷彎等等。這種殘余應力往往是很大的。

2、溫度不均勻引起的殘余應力

大多數(shù)金屬都不是純彈性或純塑性材料，在冷卻過程中往往會發(fā)生塑性至彈性的轉變。

以鑄鐵為例。鑄造應力與粗、桿的面積，材料的線膨脹系數(shù)和粗桿達到塑—彈性轉變溫度時的粗細桿的溫度有關。在金屬冷卻過程中，由塑性狀態(tài)轉變?yōu)閺椥誀顟B(tài)時，壁厚不同的部分進入彈性狀態(tài)的先后不同，產生了不均勻的塑性變形。當鑄件厚薄壁均為彈性狀態(tài)時，這個塑性變形差值需要靠產生的彈性變形來補償，這樣就使鑄件的不同部位上產生了符號、大小不同的殘余應力。在高于或低于這個溫度區(qū)間內，冷速速度對殘余應力實際上沒有影響。

3、構件尺寸公差引起的殘余應力

在鉚接、焊接、螺釘連接時往往有公差配合問題。如船體分段對接時須將對接鋼板拉到一起，這些由外力拉到一起而組合的結構，當外力去除后，整個系統(tǒng)就出現(xiàn)了殘余應力。這種應力一般來說屬于結構應力，大多數(shù)情況下處于彈性狀態(tài)。

總之，殘余應力的產生是由于工件某一部分的變形恢復受到約束而造成的。局部不均勻的塑性變形的出現(xiàn)，是產生殘余應力較普遍的原因。

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