本申請涉及復(fù)雜金屬構(gòu)件性能研究，特別涉及一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置以及一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、在復(fù)雜金屬構(gòu)件制造過程中，構(gòu)件內(nèi)部均將產(chǎn)生殘余應(yīng)力，所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力狀態(tài)，隨各種加工方法或處理方法不同而有較大差別。機(jī)械加工如擠壓、拉拔、軋制、校正、切削、磨削、表面滾壓、噴丸或錘擊等，以及熱加工的焊接、切割等，不可避免地引發(fā)殘余應(yīng)力以及殘余應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致對構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度、靜態(tài)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)變形和使用壽命等方面產(chǎn)生重大影響。如：焊縫殘余應(yīng)力的影響貫穿焊接結(jié)構(gòu)全壽命周期，焊縫殘余應(yīng)力會導(dǎo)致焊縫處出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生微裂紋，而這些裂紋在一定條件下會導(dǎo)致焊接件開裂。機(jī)械、水利水電、熱電核電、航空航天、石油化工、冶金、鐵路、交通等行業(yè)，具體如：飛機(jī)葉盤、葉片和起落架等、鐵路車輛輪軸和轉(zhuǎn)向架等、高壓輸油和天然氣管道和壓力容器等、橋梁鋼索和機(jī)械結(jié)構(gòu)件等重大技術(shù)裝備很多時候?qū)堄鄳?yīng)力的調(diào)控非常重要。因此，必須充分重視在結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝和服役過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，采取高能聲束調(diào)控措施，對于保障生產(chǎn)、穩(wěn)定質(zhì)量、延長壽命等方面都有重要的理論和現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，用于調(diào)控復(fù)雜構(gòu)件的殘余應(yīng)力，該裝置包括：圓筒、安裝架和激勵器；

2、所述圓筒為中空結(jié)構(gòu)，且上端開口，底部密封；

3、所述安裝架設(shè)置在所述圓筒的內(nèi)部，且沿所述圓筒的筒體內(nèi)壁周向分布；

4、所述激勵器為多個，多個所述激勵器設(shè)置于所述安裝架上，沿所述圓筒內(nèi)壁分散分布，所述激勵器用于產(chǎn)生高能聲束；且多個所述激勵器在所述圓筒內(nèi)部圍設(shè)成一個放置空間，所述放置空間適用于放置待調(diào)控的復(fù)雜構(gòu)件。

5、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，所述安裝架上方設(shè)置有兩個以上吊耳，兩個以上所述吊耳沿周向均勻分布。

6、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，所述安裝架上設(shè)置有多個沿筒體軸向設(shè)置的安裝板，多個所述安裝板沿筒體周向均勻分布。

7、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，所述安裝板上設(shè)置有多個激勵器安裝孔，多個所述激勵器安裝孔沿所述安裝板縱向均勻分布。

8、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，每個所述激勵器上方設(shè)置有至少一個防撞塊，所述防撞塊與所述安裝板固定連接。

9、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，所述激勵器相對所述安裝板向所述圓筒中心延伸第一預(yù)設(shè)距離，所述防撞塊相對所述安裝板向所述圓筒中心延伸第二預(yù)設(shè)距離，且所述第二預(yù)設(shè)距離大于等于所述第一預(yù)設(shè)距離。

10、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，所述安裝架底部由多條支撐條組成，多條所述支撐條構(gòu)成支撐架，所述支撐架適用于放置所述待調(diào)控復(fù)雜構(gòu)件，多條所述支撐條之間留有存水間隔。

11、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，所述激勵器包括依次連接的主體部、連接部、曲面部和端部；所述連接部橫截面小于所述主體部和所述端部橫截面；所述曲面部平滑連接所述連接部和所述端部，且所述曲面部外周呈平滑曲面。

12、作為圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置的一種可實施方式，在安裝架的上面設(shè)置有線槽框，線槽框的頂部設(shè)置有線槽蓋，線槽蓋上設(shè)置有把手；

13、還包括底座，所述底座投影面積大于所述圓筒，所述圓筒設(shè)置在所述底座上；

14、還設(shè)置有分別連通到所述圓筒內(nèi)部的進(jìn)水管和出水管。

15、本申請還提供一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控方法，用于調(diào)控復(fù)雜工件的殘余應(yīng)力，該方法使用前述任意一項所述的圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置在灌滿水后對復(fù)雜工件殘余應(yīng)力進(jìn)行調(diào)控。

16、本申請的有益效果：本申請設(shè)計了一個圓筒結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力消除裝置，其在圓筒內(nèi)部均勻設(shè)置多個激勵器，從而能夠從多個角度對圓通內(nèi)放置的待處理的復(fù)雜構(gòu)件進(jìn)行殘余應(yīng)力調(diào)控。采用該設(shè)計形式能可以應(yīng)對各種復(fù)雜形狀，而且能夠從多個角度對構(gòu)件進(jìn)行殘余應(yīng)力調(diào)控，而且圓筒底部密封，可以向圓筒中注入水，通過水進(jìn)行能量傳遞，殘余應(yīng)力調(diào)控效果好。

技術(shù)特征：

1.一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，用于調(diào)控復(fù)雜構(gòu)件的殘余應(yīng)力，其特征在于，包括：圓筒、安裝架和激勵器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，所述安裝架上方設(shè)置有兩個以上吊耳，兩個以上所述吊耳沿周向均勻分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，所述安裝架上設(shè)置有多個沿筒體軸向設(shè)置的安裝板，多個所述安裝板沿筒體周向均勻分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，所述安裝板上設(shè)置有多個激勵器安裝孔，多個所述激勵器安裝孔沿所述安裝板縱向均勻分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，每個所述激勵器上方設(shè)置有至少一個防撞塊，所述防撞塊與所述安裝板固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，所述激勵器相對所述安裝板向所述圓筒中心延伸第一預(yù)設(shè)距離，所述防撞塊相對所述安裝板向所述圓筒中心延伸第二預(yù)設(shè)距離，且所述第二預(yù)設(shè)距離大于等于所述第一預(yù)設(shè)距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，所述安裝架底部由多條支撐條組成，多條所述支撐條構(gòu)成支撐架，所述支撐架適用于放置所述待調(diào)控復(fù)雜構(gòu)件，多條所述支撐條之間留有存水間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，所述激勵器包括依次連接的主體部、連接部、曲面部和端部；所述連接部橫截面小于所述主體部和所述端部橫截面；所述曲面部平滑連接所述連接部和所述端部，且所述曲面部外周呈平滑曲面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置，其特征在于，在安裝架的上面設(shè)置有線槽框，線槽框的頂部設(shè)置有線槽蓋，線槽蓋上設(shè)置有把手；

10.一種圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控方法，用于調(diào)控復(fù)雜工件的殘余應(yīng)力，其特征在于，使用如權(quán)利要求1-9任一項所述的圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置在灌滿水后對復(fù)雜工件殘余應(yīng)力進(jìn)行調(diào)控。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N圓筒全水浸式高能聲束調(diào)控裝置及方法，用于調(diào)控復(fù)雜構(gòu)件的殘余應(yīng)力。裝置包括：圓筒、安裝架和激勵器；圓筒為中空結(jié)構(gòu)，且上端開口，底部密封；安裝架設(shè)置在圓筒的內(nèi)部，且沿圓筒的筒體內(nèi)壁周向分布；多個激勵器設(shè)置于安裝架上，沿圓筒內(nèi)壁分散分布，激勵器用于產(chǎn)生高能聲束；且多個激勵器在圓筒內(nèi)部圍設(shè)成一個放置空間，放置空間適用于放置待調(diào)控的復(fù)雜構(gòu)件。多個安裝板上的多個激勵器能夠向水中發(fā)射超聲波，通過水中傳播的超聲波全方位的消減復(fù)雜金屬構(gòu)件中的殘余應(yīng)力，還能減少噪聲。調(diào)控結(jié)束后將圓筒內(nèi)的水由出水管排走。

技術(shù)研發(fā)人員：徐春廣,常金鵬,胡賽頤,楊雙旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：創(chuàng)極低應(yīng)力（上海）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15