基于頻譜分析法的振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)
經(jīng)過熱加工(如鑄造、鍛壓、焊接)和壓力加工的金屬零件表面和內(nèi)部會(huì) 存在殘余應(yīng)力和變形。殘余應(yīng)力的存在對(duì)構(gòu)件是有害的,如降低工件強(qiáng)度和疲 勞極限、造成脆性斷裂、加快構(gòu)件在腐蝕大氣中的腐蝕速度等;分布不均的殘 余應(yīng)力會(huì)對(duì)構(gòu)件尺寸精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生極為不利的影響。因此消除殘余應(yīng)力是 機(jī)械制造工業(yè)技術(shù)中的一項(xiàng)重要課題。 當(dāng)前,消除構(gòu)件殘余應(yīng)力的方法主要有自然時(shí)效、熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效。振 動(dòng)時(shí)效較自然時(shí)效和熱時(shí)效具有投資少、效率高、污染少等優(yōu)點(diǎn),已得到越來 越廣泛的應(yīng)用。但是,現(xiàn)有大部分的振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)具有掃頻速率較慢、易漏頻 等缺點(diǎn),而且振動(dòng)時(shí)效機(jī)理尚未被解釋清楚。因此,開發(fā)了基于頻譜分析法的 振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng),并在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,研究振動(dòng)時(shí)效機(jī)理。 頻譜分析法是將時(shí)域信號(hào)變換至頻域加以分析的方法,其目的是把復(fù)雜的 時(shí)間歷程波形,經(jīng)過傅里葉變換以獲得信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)。將此方法應(yīng)用到振動(dòng) 時(shí)效中獲取工件固有頻率,可克服傳統(tǒng)振動(dòng)時(shí)效中的缺點(diǎn)。此外,構(gòu)建振動(dòng)時(shí) 效控制系統(tǒng)的構(gòu)建采用 VB 和 MATLAB 混編,并結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡、變頻器和激 振電機(jī)等硬件,具有開發(fā)靈活性好、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),并且縮短了產(chǎn)品開 發(fā)周期。經(jīng)過該系統(tǒng)處理的試件殘余應(yīng)力平均下降 46.62%,達(dá)到了振動(dòng)時(shí)效消 除殘余應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)。
山東大學(xué)
2021-04-13