关于残余应力问题

upposition

工件加热时，外部先被加热，将发生变形。如果发生的是弹性变形。当变形量恢复，此时会有残余应力吗？

aaron01

塑性变形才伴生残余应力。

upposition

aaron01 发表于 2013-3-26 17:23

                               
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塑性变形才伴生残余应力。

假设一个圆柱体，表面加热，温度保持在不发生塑性变形。此时是否可认为不存在残余应力？

aaron01

upposition 发表于 2013-3-26 21:42

                               
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假设一个圆柱体，表面加热，温度保持在不发生塑性变形。此时是否可认为不存在残余应力？ ...

只要在弹性形变范围，就不会有残余应力的。

upposition

aaron01 发表于 2013-3-26 21:44

                               
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只要在弹性形变范围，就不会有残余应力的。

我明白了，我理解犯了一个错误。弹性恢复是有一个过程的。在还未恢复的过程中，还是存在残余应力的

aaron01

upposition 发表于 2013-3-26 21:46

                               
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我明白了，我理解犯了一个错误。弹性恢复是有一个过程的。在还未恢复的过程中，还是存在残余应力的 ...

那个叫零件受到外应力，不叫残余应力。

upposition

aaron01 发表于 2013-3-26 21:51

                               
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那个叫零件受到外应力，不叫残余应力。

哈哈，我又糊涂了，工件只是加热，外应力是哪来的呀？

aaron01

哦，是我糊涂了光想着弹性变形的事了

upposition

aaron01 发表于 2013-3-26 21:59

                               
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哦，是我糊涂了光想着弹性变形的事了

我这个提的问题是不是错误？工件加热后不可能只发生弹性变形。否则能量不守恒。必定有变形发生。这样理解对不对。

搬运工

upposition 发表于 2013-3-26 22:14

                               
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我这个提的问题是不是错误？工件加热后不可能只发生弹性变形。否则能量不守恒。必定有变形发生。这样理解 ...

守恒的。
热量、形变功。

aaron01

upposition 发表于 2013-3-26 22:14

                               
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我这个提的问题是不是错误？工件加热后不可能只发生弹性变形。否则能量不守恒。必定有变形发生。这样理解 ...

你的提法没有错误，绝大多数情况下，加热应力在弹性形变范围，均温后无变形，不信你找个壁薄零件加热到600度，缓冷下来，连做两次。测尺寸，第一次可能有变形，原因是零件内部可能有其他因素引起的残余应力，第二次加热就不会有变形了。

upposition

搬运工 发表于 2013-3-26 22:17

                               
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守恒的。
热量、形变功。

形变攻，你指的是弹性变形产生的？

搬运工

upposition 发表于 2013-3-26 22:22

                               
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形变攻，你指的是弹性变形产生的？

热量提供的。。。

upposition

aaron01 发表于 2013-3-26 21:59

                               
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哦，是我糊涂了光想着弹性变形的事了

仔细想想，你说的没错，弹性变形一定是有外力产生，这个外力是来自于工件内层的束缚。

upposition

搬运工 发表于 2013-3-26 22:23

                               
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热量提供的。。。

热量导致原子的运动加剧，从而引起变形

wanggong

upposition 发表于 2013-3-26 21:57
哈哈，我又糊涂了，工件只是加热，外应力是哪来的呀？

能量也是物质，你看不见，摸得着，是真实的，可测量！

落水残阳

一个疑问或者说是一个想法，请教aaron
咱们这里说的弹性变形貌似是说宏观的尺寸变化？
如果从微观，从晶格尺度看这个问题：
1）什么样才算弹性变形？残阳认为，卸载外力（降温）后，晶格与加载前一样，没有原子、空位、位错等的移动，也没有晶界的生成和长大；
2）如果有上述原子、空位、位错、晶界的变化，是否就会有残余应力呢？这个问题也很费劲，残余应力是个绝对量，还是一个相对量？
3）如果是个绝对量，我们可以说残余应力变大或变小了，因为晶格不可能是完美的，必然有畸变，如果应力是个绝对量，是个有单位的数值，那么应力是必然存在的。加载卸载、加温降温，只是改变这个数值的大小，不会也不可能将这个数值变成0，所以无论什么情况下，说有没有残余应力，都是没有意义的说法，它一直都在。比如我们说温度，将水从0°C加热到90°C，我们可以说温度变高和变低了，也可以说温度从多少度变到多少度，但我们不能说产生了“温度”。温度是个状态量，是个绝对量。
4）如果是个相对量，那我们可以说产生了一个多大的残余应力，这个残余应力只是卸载后与加载前的比较所得，那么我们可以定义退火后得到一个负的残余应力，磨加工后得到一个正的残余应力。在承认相对量概念时，我们可以说这个加载卸载或加温降温过程后产生了一个残余应力。但这样说，就意味着我们不能说某个状态零件或材料有多少残余应力，因为它是过程量。比如，将水从0°C加热到90°C，我们可以说它吸收了多少热量，但我们不能说90°C的水有多少热量，因为热量是一个过程量。

请商榷释疑，谢

wanggong

在物理学中常常有这种方法:过程,状态!
我来谈谈我的看法.
1.弹性变形,宏观上是可逆的.微观上是统计学的概念,也是"可逆"的,即可以回到原始状态,但这个"回到从前"只是个统计学的概念,并不是说真的一模一样的.
2.残余应力是绝对量,有正有负.压应力为负,拉应力为正.这个正负的概念与人们常常想象的"力"是完全不同的.力是矢量,应力是张量,空间取向更为复杂!

aaron01

落水残阳 发表于 2013-3-28 08:40

                               
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一个疑问或者说是一个想法，请教aaron
咱们这里说的弹性变形貌似是说宏观的尺寸变化？
如果从微观，从晶格 ...

今天复习才看到这个帖子，原来我还欠残阳一个回复的，仔细想来，这几个问题不好答啊，有一些问题恐怕我自己暂时也没想明白的，希望能够通过同道的讨论让我有所收益。
弹性形变发生，微观上说确实应该是没有位错移动的，也不产生新的晶体缺陷。
如果有位错移动，有新的晶体缺陷产生，一定是塑性变形，一定会产生内应力，变形后的零件尺寸，实际上是内应力存在的结果，我们任何时候接触到的零件无时无刻都有内应力在，大小不同而已，不同的状态，内应力大小，方向可能会有变化，但内应力不可能为零的。
举个例子，冲压过程，将钢板塑性变形成你想要的形状，这个时候的尺寸实际已经包含了一部分内应力引起的变形量，如果我们用去应力退火，极慢加热后保温，再极慢地冷却，会怎么样？冲压造成的内应力会最大程度地被去除，又没有添加特别大的热加工应力，零件将趋向无内应力状态（不可能完全达到，只能说趋向于无内应力状态），这时相比冲压后的零件尺寸会有变化，这个变化量我们用来衡量冲压产生的内应力的大小。

zdwZDW

aaron01 发表于 2013-3-26 21:51
那个叫零件受到外应力，不叫残余应力。

残余应力包括哪些应力呢？热应力？组织应力？相变应力？

aaron01

zdwZDW 发表于 2013-6-18 16:30
残余应力包括哪些应力呢？热应力？组织应力？相变应力？

看一下这个帖子吧http://www.rclhome.net/forum.php ... p;tid=45&extra=

察哈尔汗

有形变一定有应力，有应力不一定有变形（力气不够）

zdwZDW

aaron01 发表于 2013-6-18 16:47
看一下这个帖子吧http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=45&extra=

我看不到嘛，级别不够哟。