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机械加工引起的残余应力
这是金属构件在加工中最易产生的残余应力。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。如图1.1a所示,当一均匀梁受纯弯曲且上下表面进入塑性时,沿横截面各层上的应变分布如aa`线所示。其中mn部分产生了塑性变形,而no部分仍处于弹性状态。当外力去除时梁的变形得到恢复,各点的应变也得到释放,但梁的上表面m点深至n点这一层内已产生塑性变形,设上表面m点的塑性应变为εt,则当截面mm`各点的应变恢复到折线bnon`b`时,整个截面内将不存在应力。但实际上梁截面内应变分布是以中性层为坐标原点的线性分布,所以当上表面的应变值从εa降至εt时,截面内各点仍有不平衡的弹性应变如△bon所示。因此梁的变形将继续恢复,并使表面往下某一深度内产生压缩应变如△bpc所示。这时梁内出现了如图1.1b所示的应力分布。直到所有的应力在梁轴向总和为零且对o点的力矩为0时,截面处于平衡状态而不再发生变形。这时沿截面各点出现了正负相间的自相平衡的应力系统,这就是残余应力。