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參數(shù)確定準則

一般情況下，振動參數(shù)應在針對具體焊接構件的工況條件，分析并判斷出構件在激振頻 率范圍內可能出現(xiàn)的振型基礎上確定。 對重要構件或關鍵構件，可做實際邊界條件下的動應力有限元分析，求解出結構件在一 定范圍內（16H z~200Hz）的固有頻率和振型，以確定支撐點、激振點和拾振點的位置。

5.2 直接振動

構件在激振頻率范圍內，如能激起響應，可以直接振動。

5.2.1 構件的支撐

對于可以直接振動的構件，可根據(jù)分析、判斷出的振型，在節(jié)點處放置彈性支撐。支撐 點可為二點、三點或四點。 特殊構件的支撐應以平穩(wěn)為準。

5.2.2 激振器的固定

激振器應剛性地固定在主振頻率共振振型的波峰處或附近，固定處應當平整。

5.2.3 拾振器的固定

拾振器應固定在遠離激振器且能反映主振頻率振型最大振幅處或附近，其方向應與振動 方向一致。

5.3非直接振動

對于無法直接振動的構件，應采取降頻措施。主要的降頻措施包括：懸臂、串聯(lián)和組合 等方法。

5.3.1 懸臂振動

懸臂振動是將構件的一端剛性固定，激振器設置在另一端所進行的振動處理方法。

5.3.2 串聯(lián)振動

串聯(lián)振動是將兩個或多個構件沿長度方向剛性連接，組成一個新的振動系統(tǒng)，并對此系 統(tǒng)進行振動處理。支撐點、激振器及拾振器的設置與直接振動時相同。

5.3.3 組合振動

組合振動是將多個構件裝卡在振動平臺上，按平臺的振型確定支撐點、激振點和拾振點。

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5.4 構件的試振

5.4.1 通則

對其他材質焊接構件進行振動時效時，應首先進行類似材料及工藝的評定。 缺陷尺寸超出規(guī)定限值的焊接構件或結構設計不合理的焊接構件不允許進行振動時效處 理。

5.4.2 激振器偏心設置

激振器偏心擋位的選擇應當滿足保證構件產(chǎn)生合適振幅且裝置輸出載荷不超過額定載荷 的70%。

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5.4.3 動應力方向

進行振動時效時，動應力方向應與構件主要焊縫的最大主應力方向相同或相近。

5.4.4 固有頻率

工件的固有頻率可以采用全程掃頻的方法獲得，也可通過頻率分析方法獲得。在尋找到 處理頻率之后，在亞共振區(qū)內選擇其振動峰峰值1/3~2/3處對應的頻率開始振動工件。 全程掃頻時，應根據(jù)尋找出的諧振峰確定主、附頻率，按主振頻率的振型調整支撐點、 激振點和拾振點。 采用頻率分析方法時，可用激振器對工件做間隙式施振從而獲得工件的固有頻率，并在 多振型原則下，進行自動優(yōu)化選擇最佳頻率組。

5.4.5 動應力

動應力幅值應達到構件工作應力的1/3~2/3。

動應力可按下式估算：

（σb-σs）/3≤σd≤σb/3……………………………………………(1)

式中：

σd 為動應力幅值；

σs為材料的屈服強度；

σb 為材料的抗拉強度。

動應力幅值控制與構件的應力集中情況有關，當構件幾何形狀均勻、接頭應力集中系數(shù) 較小時，動應力可取上限值（σb/3）；當構件幾何形狀不均勻、接頭應力集中系數(shù)較大時， 動應力可取下限值（σb-σs）/3。

5.4.6 振動時間

一般情況下，焊接構件的振動時效由如下三個階段組成：

— 開始階段（開始振動的約2min~3min）：主要參數(shù)變化很快，構件的殘余應力亦隨之 變化很快；

— 中間階段：參數(shù)和應力變化趨緩；

—     結束階段（最后的約2min~3min）：參數(shù)和殘余應力基本上沒有變化。 根據(jù)焊接構件振動時效的規(guī)律及特點，振動時效的時間一般控制在10min~45min 為宜。 對于剛度較大、結構較為復雜的構件而言，其振動時效所需的時間相對較長。

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