[发明专利]一种智能仿生爬行式超高频振动时效方法及系统

说明书

智能仿生爬行式超高频振动时效方法，其特征在于：将超高频振动能量注入到构件较大残余应力所在的局部区域，从而对构件局部区域进行超高频激振处理；对构件一个局部区域超高频激振处理后，将超高频激振器移动到构件下一个较大残余应力所在的局部区域，进行超高频激振处理。智能仿生爬行式超高频振动时效系统，其特征在于：智能仿生爬行式超高频振动时效系统包括上位机系统，运动控制单元，三维运动平台和超高频激振器。本发明具有提高振动时效技术的智能化水平、降低操作人员的劳动强度、提高工作效率的优点。

技术领域

本发明涉及振动时效技术领域，特指一种智能仿生爬行式超高频振动时效方法及系统。

技术背景

振动时效技术，是通过振动，使构件内部残余应力与附加振动应力之和超过材料的屈服极限，材料内部产生微量塑性变形，从而使材料内部残余应力得以降低。振动时效技术具有处理效果好、处理时间短、环境污染小、能耗低、易于现场操作等特点，属于高效节能绿色环保的时效处理技术；在二十一世纪振动时效技术具备了取代传统热时效技术的可能。因此，对振动时效技术开展研究具有非常重要的工程应用价值。

传统低频振动时效技术采用可调电机作为激振器，导致其激振频率通常小于200Hz，这表明传统低频振动时效技术的可选振型非常有限；此外，传统低频振动时效技术是通过对构件进行整体激振的方式来消除残余应力的，这都导致了传统低频振动时效技术在消除构件的局部残余应力和大型复杂构件的残余应力时效果有限。

高频振动时效技术和超声振动时效技术是将激振频率大于1kHz的超高频振动能量注入到材料内部，从而达到消除材料内部残余应力的目的，可以将这两种时效技术统称为超高频振动时效技术。超高频振动时效技术具有更高的激振频率，可以克服传统低频振动时效技术激振频率较低的不足，提高振动时效技术的应用范围；同时采用超高频振动时效技术对构件进行振动时效处理时，可以直接将超高频振动能量注入到构件表面的局部区域，因此超高频振动时效技术能够用于消除构件的局部残余应力和大型复杂构件的残余应力。尽管超高频振动时效技术具有很多的优点，但是目前超高频振动时效技术在应用时，智能化水平较低，操作人员的劳动强度较大。针对目前超高频振动时效技术智能化水平较低的现状，本发明提出一种智能仿生爬行式超高频振动时效方法及系统，能够提高超高频振动时效技术的智能化水平，降低操作人员的劳动强度，有利于促进超高频振动时效技术的工业化应用。

发明内容

为了提高振动时效技术的智能化水平，本发明提出一种智能仿生爬行式超高频振动时效方法及系统，旨在为了提高振动时效技术的智能化水平和工作效率，同时降低操作人员的劳动强度。此外，本发明提出的一种智能仿生爬行式超高频振动时效方法及系统尤其适用于消除构件的局部残余应力和大型复杂构件的残余应力。

智能仿生爬行式超高频振动时效方法，其特征在于：将超高频振动能量注入到构件较大残余应力所在的局部区域，从而对构件局部区域进行超高频激振处理；对构件一个局部区域超高频激振处理后，将超高频激振器移动到构件下一个较大残余应力所在的局部区域，进行超高频激振处理。

所述的智能仿生爬行式超高频振动时效方法，其特征在于：采用仿生爬行的方式，通过对构件局部残余应力的消除最终实现消除构件的整体残余应力。本发明提出的智能仿生爬行式超高频振动时效方法，是以超高频激振器作为运动对象，通过移动超高频激振器在构件上的激振位置，实现对构件不同区域进行超高频激振处理，从而消除构件不同区域的残余应力，最终达到消除构件整体残余应力的目的，这种移动超高频激振器的激振位置的方式类似于自然界生物的爬行运动方式，这也是本发明仿生爬行式超高频振动时效方法的由来。