本發(fā)明涉及軌道交通設(shè)備測(cè)試領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件的熱與振動(dòng)綜合時(shí)效處理方法。

背景技術(shù)：

隨著列車運(yùn)行速度和軸重的不斷增加，軌道交通設(shè)備也正朝著系統(tǒng)化、集成化的方向發(fā)展，如：牽引變流器等核心列車設(shè)備的尺寸與質(zhì)量變得越來(lái)越大，其主結(jié)構(gòu)（大型金屬構(gòu)件）在生產(chǎn)制造過(guò)程中因焊接、切削等工序所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)其尺寸精度、負(fù)載能力等造成重大的影響，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件處于不穩(wěn)定狀態(tài)，從而降低構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械物理性能。殘余應(yīng)力的危害很多，其對(duì)金屬構(gòu)件的屈服極限、疲勞壽命、變形、金屬脆性破壞等造成巨大的影響，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件在制造及使用過(guò)程中產(chǎn)生變形和失效，同時(shí)加速了金屬材料在腐蝕性環(huán)境中的腐蝕速度。

為消除金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用自然時(shí)效、熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效。熱時(shí)效就是將工件加熱到彈塑行轉(zhuǎn)變溫度，并保持一定時(shí)間，使工件的殘余應(yīng)力得到松弛，然后極為緩慢地降低溫度，使工件在冷卻之后處于低應(yīng)力狀態(tài)。振動(dòng)時(shí)效（Vibratory Stress Relief）處理是在激振器的周期性外力（激振力）的作用下，使被處理的工件產(chǎn)生共振，并通過(guò)這種共振方式將一定的振動(dòng)能量傳遞到工件的所有部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑性變形—被歪曲的晶格逐漸恢復(fù)平衡狀態(tài)。位錯(cuò)重新滑移并釘扎，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得以消除和均化，最終防止工件在加工和使用過(guò)程中變形和開(kāi)裂，保證工件尺寸精度的穩(wěn)定性。振動(dòng)時(shí)效是采用振動(dòng)處理的方法代替自然時(shí)效與熱時(shí)效，其工作原理是通過(guò)外部激勵(lì)使構(gòu)件處于振動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的振動(dòng)處理達(dá)到消除殘余應(yīng)力和穩(wěn)定尺寸的目的。

目前，在對(duì)金屬構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)，一般只會(huì)單獨(dú)采用自然時(shí)效、熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效的方法。作為一種消除大型金屬構(gòu)件殘余應(yīng)力的常用方法，振動(dòng)時(shí)效具有能耗低、時(shí)間短、效果好、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中。但是，對(duì)于軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件來(lái)說(shuō)，由于其結(jié)構(gòu)尺寸大、自身質(zhì)量大，通過(guò)常規(guī)的熱時(shí)效或振動(dòng)時(shí)效處理方法都難以使殘余應(yīng)力的消除效果達(dá)到最佳狀態(tài)，而普通的熱時(shí)效因高成本和高污染而不適應(yīng)大批量的工業(yè)生產(chǎn)逐漸被淘汰。

現(xiàn)有技術(shù)中常用的大型金屬構(gòu)件振動(dòng)時(shí)效處理方法步驟一般為：

（1）構(gòu)件的支承：支承的選擇，恰當(dāng)?shù)刂С泄ぜ墒构ぜ椒€(wěn)和振動(dòng)自如，再將激振器和傳感器利用夾具緊固在工件上。

（2）構(gòu)件振前掃頻：使激振器電機(jī)的轉(zhuǎn)速在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)均勻升速，其作用是尋找構(gòu)件共振頻率及相應(yīng)的振幅值。

（3）確定共振頻率：在上述掃頻過(guò)程中，工作振幅最大處所對(duì)應(yīng)的頻率為理想的共振頻率。

（4）共振頻率振動(dòng)：構(gòu)件在選定的共振頻率下振動(dòng)一定的時(shí)間。

以上所述現(xiàn)有的振動(dòng)時(shí)效處理方法具有以下技術(shù)缺陷：

（1）需要應(yīng)用專用的振動(dòng)時(shí)效激勵(lì)設(shè)備，一般采用電動(dòng)機(jī)作為激勵(lì)裝置；

（2）采用開(kāi)環(huán)控制方式所確定的構(gòu)件共振頻率點(diǎn)存在較大誤差；

（3）僅采用正弦掃頻和共振點(diǎn)正弦定頻振動(dòng)方式對(duì)大型構(gòu)件進(jìn)行激勵(lì)，而某些構(gòu)件中的殘余應(yīng)力無(wú)法通過(guò)正弦振動(dòng)進(jìn)行消除，因而某些時(shí)候一般的振動(dòng)時(shí)效處理方法并不能達(dá)到最佳的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法，能夠解決迅速有效地消除大型金屬構(gòu)件殘余應(yīng)力的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法，包括以下步驟：

S101：將大型金屬構(gòu)件安裝在振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)；

S102：確定振動(dòng)試驗(yàn)控制點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)位置；

S103：對(duì)所述大型金屬構(gòu)件進(jìn)行正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)；

S104：確定所述大型金屬構(gòu)件的共振頻率；

S105：對(duì)所述大型金屬構(gòu)件進(jìn)行共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，或共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與恒定溫度綜合時(shí)效處理；

S106：對(duì)所述大型金屬構(gòu)件進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，或?qū)拵щS機(jī)振動(dòng)與恒定溫度綜合時(shí)效處理；

S107：重復(fù)上述步驟S102至步驟S106，以分別完成所述大型金屬構(gòu)件在垂向、橫向和縱向的綜合時(shí)效處理。

本發(fā)明還具體提供了另一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法，包括以下步驟：

S101：將大型金屬構(gòu)件安裝在振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)；

S102：確定振動(dòng)試驗(yàn)控制點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)位置；

S103：對(duì)所述大型金屬構(gòu)件進(jìn)行正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)；

S104：確定所述大型金屬構(gòu)件的共振頻率；

S105：對(duì)所述大型金屬構(gòu)件進(jìn)行共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，或共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與恒定溫度綜合時(shí)效處理；

S106：對(duì)所述大型金屬構(gòu)件進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，或?qū)拵щS機(jī)振動(dòng)與恒定溫度綜合時(shí)效處理；

S107：重復(fù)上述步驟S102至步驟S105，以分別完成所述大型金屬構(gòu)件在垂向、橫向和縱向的綜合時(shí)效處理。

優(yōu)選的，所述振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)包括振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和溫度試驗(yàn)箱，所述振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)能完成正弦掃頻振動(dòng)試驗(yàn)、定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理和寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理。所述溫度試驗(yàn)箱能完成恒定溫度時(shí)效處理和溫變率為30～60℃/min的溫度循環(huán)時(shí)效處理。

優(yōu)選的，所述步驟S101進(jìn)一步包括：

將所述大型金屬構(gòu)件通過(guò)夾具緊固安裝在所述振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)，所述大型金屬構(gòu)件在夾具上的安裝方式與所述大型金屬構(gòu)件的實(shí)際安裝方式一致。所述夾具的一端通過(guò)螺栓與所述大型金屬構(gòu)件緊固連接，所述夾具的另一端通過(guò)螺栓與所述振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)緊固連接。

優(yōu)選的，所述步驟S102進(jìn)一步包括：

將振動(dòng)試驗(yàn)的控制點(diǎn)選在所述振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，將振動(dòng)試驗(yàn)的響應(yīng)點(diǎn)選在所述大型金屬構(gòu)件的最上部，并在所述控制點(diǎn)與所述響應(yīng)點(diǎn)分別粘接加速度計(jì)。

優(yōu)選的，在所述步驟S104中，確定所述大型金屬構(gòu)件的共振頻率是通過(guò)在正弦掃頻振動(dòng)試驗(yàn)中，分析所述控制點(diǎn)和所述響應(yīng)點(diǎn)的加速度頻譜確定的。

優(yōu)選的，在所述步驟S103中，所述正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)的參數(shù)為：

振動(dòng)頻率范圍：2～1600Hz；

掃描速率：1～5oct/min；

振動(dòng)加速度：0.2～1g；

掃描循環(huán)次數(shù)：1個(gè)循環(huán)。

優(yōu)選的，在所述步驟S105或步驟S106中，所述共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理的參數(shù)為：

振動(dòng)頻率：所述大型金屬構(gòu)件的共振頻率 ；

振動(dòng)加速度：1～10g；

試驗(yàn)時(shí)間：15min～60min。

優(yōu)選的，在所述步驟S105或步驟S106中，所述溫度循環(huán)時(shí)效處理的參數(shù)為：

溫度上限值：180～260℃；

溫度下限值：-60～ -25℃；

溫變率：30～60℃/min；

溫度上限保持時(shí)間：30min～120min；

溫度下限保持時(shí)間：30min～60min。

優(yōu)選的，在所述步驟S105或步驟S106的共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理過(guò)程中，所述振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)對(duì)所述大型金屬構(gòu)件施加振動(dòng)應(yīng)力和溫度應(yīng)力，所述共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理和所述溫度循環(huán)時(shí)效處理進(jìn)行1～3個(gè)循環(huán)周期。

優(yōu)選的，在所述步驟S106或步驟S105中，所述寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理的參數(shù)為：

振動(dòng)頻率范圍：2～150Hz；

振動(dòng)加速度均方根值：1～5g rms；

試驗(yàn)時(shí)間：30min～120min。

優(yōu)選的，在所述步驟S106或步驟S105中，所述溫度循環(huán)時(shí)效處理的參數(shù)為：

溫度上限值：180～260℃；

溫度下限值：-60～ -25℃；

溫變率：30～60℃/min；

溫度上限保持時(shí)間：30min～120min；

溫度下限保持時(shí)間：30min～60min。

優(yōu)選的，在所述步驟S106或步驟S105的寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理過(guò)程中，所述振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)對(duì)所述大型金屬構(gòu)件施加振動(dòng)應(yīng)力和溫度應(yīng)力，所述寬帶隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)和所述溫度循環(huán)試驗(yàn)進(jìn)行1～3個(gè)循環(huán)周期。

優(yōu)選的，所述步驟S105和步驟S106中的恒定溫度時(shí)效處理包括：

在所述共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理或?qū)拵щS機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理過(guò)程中，同時(shí)對(duì)所述大型金屬構(gòu)件施加恒定150～200℃的溫度應(yīng)力并保持設(shè)定的時(shí)間。

優(yōu)選的，所述大型金屬構(gòu)件按照垂向、橫向、縱向的振動(dòng)方向順序完成綜合時(shí)效處理。

通過(guò)實(shí)施上述本發(fā)明提供的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的技術(shù)方案，具有如下有益效果：

（1）本發(fā)明綜合時(shí)效處理方法簡(jiǎn)單可靠、可操作性強(qiáng)，能夠迅速有效地消除大型金屬構(gòu)件殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力消除效率高；

（2）本發(fā)明利用溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)來(lái)完成大型金屬構(gòu)件的時(shí)效處理，因而不需要購(gòu)置專用的振動(dòng)或熱時(shí)效設(shè)備；

（3）本發(fā)明采用振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的正弦掃頻試驗(yàn)方法，并通過(guò)分析控制點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)的加速度頻譜圖，能夠迅速精確地確定大型金屬構(gòu)件的共振頻率；

（4）本發(fā)明在共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理后，再進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，能夠充分消除大型金屬構(gòu)件中的殘余應(yīng)力，其時(shí)效處理的效果大大優(yōu)于一般熱或振動(dòng)時(shí)效處理方法。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的實(shí)施例。

圖1是本發(fā)明軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法一種具體實(shí)施方式的程序流程圖；

圖2是本發(fā)明軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法一種具體實(shí)施方式中正弦掃頻加速度試驗(yàn)的頻譜示意圖；

圖3是本發(fā)明軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法一種具體實(shí)施方式中共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理剖面的示意圖；

圖4是本發(fā)明軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法一種具體實(shí)施方式中寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理剖面的示意圖；

圖5是本發(fā)明圖軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法一種具體實(shí)施方式中寬帶隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理剖面的示意圖；

圖6是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖中，1-大型金屬構(gòu)件，2-夾具，3-振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，4-溫度試驗(yàn)箱。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如附圖1至附圖6所示，給出了本發(fā)明軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：

如附圖1所示，一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的具體實(shí)施例，包括以下步驟：

S101：將大型金屬構(gòu)件1安裝在振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)；

S102：確定振動(dòng)試驗(yàn)控制點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)位置；

S103：對(duì)大型金屬構(gòu)件1進(jìn)行正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)；

S104：確定大型金屬構(gòu)件1的共振頻率；

S105：對(duì)大型金屬構(gòu)件1進(jìn)行共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理；

S106：對(duì)大型金屬構(gòu)件1進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理；

S107：重復(fù)上述步驟S102至步驟S106，以分別完成大型金屬構(gòu)件1在垂向、橫向和縱向的綜合時(shí)效處理。

振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)包括振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3和溫度試驗(yàn)箱4，振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3能完成正弦掃頻振動(dòng)試驗(yàn)、定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理和寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理。溫度試驗(yàn)箱4能完成恒定溫度時(shí)效處理和溫變率為30～60℃/min的溫度循環(huán)時(shí)效處理。

步驟S101進(jìn)一步包括：

將大型金屬構(gòu)件1通過(guò)夾具2緊固安裝在振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)，大型金屬構(gòu)件1在夾具2上的安裝方式與大型金屬構(gòu)件1的實(shí)際安裝方式一致，如附圖6所示。夾具2的一端通過(guò)螺栓與大型金屬構(gòu)件1緊固連接，夾具2的另一端通過(guò)螺栓與振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3緊固連接。

步驟S102進(jìn)一步包括：

將振動(dòng)試驗(yàn)的控制點(diǎn)選定在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3的臺(tái)面上，將振動(dòng)試驗(yàn)的響應(yīng)點(diǎn)選定在大型金屬構(gòu)件1的最上部，并在控制點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)分別粘接加速度計(jì)，此時(shí)用于進(jìn)行大型金屬構(gòu)件1在垂向的綜合時(shí)效處理。當(dāng)進(jìn)行大型金屬構(gòu)件1在橫向和縱向的綜合時(shí)效處理時(shí)，振動(dòng)試驗(yàn)的控制點(diǎn)仍然選定在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，而振動(dòng)試驗(yàn)的響應(yīng)點(diǎn)選定在大型金屬構(gòu)件1上與振動(dòng)方向垂直的面。

步驟S104進(jìn)一步包括：通過(guò)步驟S103中的正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)，根據(jù)振動(dòng)試驗(yàn)頻譜，可以確定大型金屬構(gòu)件1的共振頻率。在步驟S104中，確定大型金屬構(gòu)件1的共振頻率是通過(guò)在正弦掃頻振動(dòng)試驗(yàn)中，分析控制點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)的加速度頻譜確定的。如附圖2所示，響應(yīng)點(diǎn)加速度計(jì)頻譜中共振峰所對(duì)應(yīng)的頻率可視為大型金屬構(gòu)件1的共振頻率，附圖2中的共振頻率=50Hz。圖中，如B所示為響應(yīng)點(diǎn)的加速度頻譜，如A所示為正弦掃頻加速度頻譜圖的共振峰。

在步驟S103中，通過(guò)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3進(jìn)行正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)，正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)的參數(shù)為：

振動(dòng)頻率范圍：2～1600Hz；

掃描速率：1～5oct/min；

振動(dòng)加速度：0.2～1g（g為重力加速度單位）；

掃描循環(huán)次數(shù)：1個(gè)循環(huán)（1個(gè)往返）。

在步驟S105中，通過(guò)溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)中的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3實(shí)現(xiàn)共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理，共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理的參數(shù)為：

振動(dòng)頻率：大型金屬構(gòu)件1的共振頻率，如附圖2中為50Hz；

振動(dòng)加速度：1～10g；

試驗(yàn)時(shí)間：15min～60min。

在步驟S105中，通過(guò)溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)中的溫度試驗(yàn)箱4實(shí)現(xiàn)溫度循環(huán)時(shí)效處理，溫度循環(huán)時(shí)效處理的參數(shù)為：

溫度上限值：180～260℃；

溫度下限值：-60～ -25℃；

溫變率：30～60℃/min；

溫度上限保持時(shí)間：30min～120min；

溫度下限保持時(shí)間：30min～60min。

在步驟S105的共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理過(guò)程中，振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)對(duì)大型金屬構(gòu)件1施加振動(dòng)應(yīng)力和溫度應(yīng)力，共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理和溫度循環(huán)時(shí)效處理進(jìn)行1～3個(gè)循環(huán)周期。

步驟S105中共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理的試驗(yàn)剖面如附圖3所示。

在步驟S106中，通過(guò)溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)中的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)3實(shí)現(xiàn)寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理，寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理的參數(shù)為：

寬帶隨機(jī)振動(dòng)PSD（Power Spectral Density，功率譜密度）譜如附圖4所示，在附圖4中，振動(dòng)頻率范圍為：2～150Hz；

振動(dòng)加速度均方根值：1～5g rms；

試驗(yàn)時(shí)間：30min～120min。

在步驟S106中，通過(guò)溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)中的溫度試驗(yàn)箱4實(shí)現(xiàn)溫度循環(huán)時(shí)效處理，溫度循環(huán)時(shí)效處理的參數(shù)為：

溫度上限值：180～260℃；

溫度下限值：-60～ -25℃；

溫變率：30～60℃/min；

溫度上限保持時(shí)間：30min～120min；

溫度下限保持時(shí)間：30min～60min。

在步驟S106的寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理過(guò)程中，振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)對(duì)大型金屬構(gòu)件1施加振動(dòng)應(yīng)力和溫度應(yīng)力，寬帶隨機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理和溫度循環(huán)時(shí)效處理進(jìn)行1～3個(gè)循環(huán)周期。

步驟S106中寬帶隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理的試驗(yàn)剖面如附圖5所示。

在步驟S107中，按照步驟S105和步驟S106中的試驗(yàn)要求，完成大型金屬構(gòu)件1在垂向、橫向和縱向三個(gè)振動(dòng)方向的綜合時(shí)效處理。

實(shí)施例1描述的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法針對(duì)現(xiàn)有時(shí)效處理方法的不足，充分考慮到軌道交通設(shè)備用大型金屬構(gòu)件的特點(diǎn)，利用大型溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)（這樣不需要購(gòu)置專用的振動(dòng)和熱時(shí)效設(shè)備，且能實(shí)現(xiàn)振動(dòng)與溫度的綜合時(shí)效），通過(guò)正弦掃頻試驗(yàn)、共振頻率點(diǎn)正弦定頻與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理、寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，可迅速消除大型金屬構(gòu)件的殘余應(yīng)力。實(shí)施例1描述的上述綜合時(shí)效處理方法具有簡(jiǎn)單可靠、費(fèi)用低廉、可操作性強(qiáng)、殘余應(yīng)力消除效率高等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2：

另一種軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的具體實(shí)施例，包括以下步驟：

S101：將大型金屬構(gòu)件1安裝在振動(dòng)與溫度綜合試驗(yàn)臺(tái)；

S102：確定振動(dòng)試驗(yàn)控制點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)位置；

S103：對(duì)大型金屬構(gòu)件1進(jìn)行正弦掃描振動(dòng)試驗(yàn)；

S104：確定大型金屬構(gòu)件1的共振頻率；

S105：對(duì)大型金屬構(gòu)件1進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理；

S106：對(duì)大型金屬構(gòu)件1進(jìn)行共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理；

S107：重復(fù)上述步驟S102至步驟S106，以分別完成大型金屬構(gòu)件1在垂向、橫向和縱向的綜合時(shí)效處理。

實(shí)施例2在上述實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理、寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理的步驟互換，也能夠達(dá)到相應(yīng)的時(shí)效效果。

實(shí)施例3：

實(shí)施例3在上述實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，將共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，以及寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理中的溫度循環(huán)時(shí)效處理替換為恒定溫度時(shí)效處理。恒定溫度時(shí)效處理的方案采用如：在共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)時(shí)效處理或?qū)拵щS機(jī)振動(dòng)時(shí)效處理過(guò)程中，同時(shí)對(duì)大型金屬構(gòu)件1施加恒定150～200℃的溫度（熱應(yīng)力）并保持設(shè)定的時(shí)間（通常為60～120min），這樣也可以達(dá)到熱與振動(dòng)綜合時(shí)效的效果。

實(shí)施例4：

實(shí)施例4在上述實(shí)施例1、2和3的基礎(chǔ)上，按照垂向→橫向→縱向的振動(dòng)方向順序完成大型金屬構(gòu)件1的綜合時(shí)效處理，此順序?yàn)楸景l(fā)明優(yōu)選的振動(dòng)方向順序。當(dāng)然，也可以改變大型金屬構(gòu)件1振動(dòng)方向的順序來(lái)達(dá)到類似的效果，如垂向→縱向→橫向等。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明具體實(shí)施例描述的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法的技術(shù)方案，能夠產(chǎn)生如下技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明具體實(shí)施例描述的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法簡(jiǎn)單可靠、可操作性強(qiáng)，能夠迅速有效地消除大型金屬構(gòu)件殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力消除效率高；

（2）本發(fā)明具體實(shí)施例描述的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法利用溫度與振動(dòng)綜合試驗(yàn)臺(tái)來(lái)完成大型金屬構(gòu)件的時(shí)效處理，因而不需要購(gòu)置專用的振動(dòng)或熱時(shí)效設(shè)備；

（3）本發(fā)明具體實(shí)施例描述的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法采用振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的正弦掃頻試驗(yàn)方法，并通過(guò)分析控制點(diǎn)與響應(yīng)點(diǎn)的加速度頻譜圖，能夠迅速精確地確定大型金屬構(gòu)件的共振頻率；

（4）本發(fā)明具體實(shí)施例描述的軌道交通設(shè)備大型金屬構(gòu)件綜合時(shí)效處理方法在共振頻率點(diǎn)定頻正弦振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理后，再進(jìn)行寬帶隨機(jī)振動(dòng)與溫度循環(huán)綜合時(shí)效處理，能夠充分消除大型金屬構(gòu)件中的殘余應(yīng)力，其時(shí)效處理的效果大大優(yōu)于一般熱或振動(dòng)時(shí)效處理方法。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和技術(shù)方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍。