引起构件产生残余应力的原因总结

由于产生残余应力的原因不同，因此构件内残余应力的分布和量值也不相同。某点的*终残余应力的量值，是由各种原因产生的残余应力的综合值。引起构件产生残余应力主要有以下几方面原因。

1、机械加工引起的残余应力

这是金属构件在加工中*易产生的残余应力。当施加外力时，物体的一部分出现塑性变形，卸载后，塑性变形部分限制了与其相邻部分变形的恢复，因而出现了残余应力。

这种由局部塑性变形引起的残余应力，在很多加工工艺中均会出现，如锻压、切削、冷拔、冷弯等等。这种残余应力往往是很大的。

2、温度不均匀引起的残余应力

大多数金属都不是纯弹性或纯塑性材料，在冷却过程中往往会发生塑性至弹性的转变。

以铸铁为例。铸造应力与粗、杆的面积，材料的线膨胀系数和粗杆达到塑—弹性转变温度时的粗细杆的温度有关。在金属冷却过程中，由塑性状态转变为弹性状态时，壁厚不同的部分进入弹性状态的先后不同，产生了不均匀的塑性变形。当铸件厚薄壁均为弹性状态时，这个塑性变形差值需要靠产生的弹性变形来补偿，这样就使铸件的不同部位上产生了符号、大小不同的残余应力。在高于或低于这个温度区间内，冷速速度对残余应力实际上没有影响。

3、构件尺寸公差引起的残余应力

在铆接、焊接、螺钉连接时往往有公差配合问题。如船体分段对接时须将对接钢板拉到一起，这些由外力拉到一起而组合的结构，当外力去除后，整个系统就出现了残余应力。这种应力一般来说属于结构应力，大多数情况下处于弹性状态。

总之，残余应力的产生是由于工件某一部分的变形恢复受到约束而造成的。局部不均匀的塑性变形的出现，是产生残余应力较普遍的原因。

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