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小孔法的塑性效应会给高残余应力测量带来误差,为了解决这个问题,论文中对ASTME837-13a标准中的校准系数的塑性修正进行了研究。同时,组建了用于金属薄板件振动时效的电磁激振系统,研究了振动时效消除金属薄板件的残余应力。论文的研究内容围绕以下几个方面展开。首先,研究了小孔法测量铝合金构件高残余应力的塑性效应修正方法。基于形状改变比能密度理论,对ASTM E837-13a标准中的校准系数进行塑性修正;结合双线性弹塑性理论,采用ANSYS软件进行有限元仿真标定;使用电子万能试验机进行拉伸加载实验验证,修正前和修正后的高残余应力测量误差的平均值范围是0-80%和0～12%;使用ANSYS进行二轴应力仿真验证实验。结果表明,在小孔法测应力过程中,先使用ASTME837-13a中的a和b算残余应力σ,如果得到的σ值小于0.5σs,则σ即为所求应力值;否则,使用本研究中的修正方法对a和b进行修正,然后使用修正后的a和b计算应力。其次,组建了用于金属薄板件振动时效的电磁激振系统。按要求设计了电磁激振器的总体方案,包括动圈的结构和支撑动圈的8块弹簧片;采用ANSYS对动圈进行模态分析,通过改变动圈的尺寸、结构和材料,使得动圈的一阶共振频率大于激振器的最大工作频率;运用ANSYS对激振装置的磁路进行了有限元仿真,获得磁路工作气隙处的磁感应强度值。再次,实验研究了振动时效消除7075铝合金残余应力的效果。在实验中采用淬火使构件内部产生较大的初始残余应力;根据ANSYS有限元模态分析,确定实验构件的夹持方式和激振频率,对构件进行振动时效实验;采用小孔法评估振动时效的效果。经过低频、中频、高频振动时效后,第一主应力值的平均值由118 MPa降低至57 MPa、80 MPa、13 MPa。由此可见,振动时效能有效地减小7075铝合金中的残余应力。最后,实验研究了振动消除铜片的翘曲。使用ANSYS,对铜片进行模态分析;采用低频50 Hz、中频300 Hz、高频5 kHz的激振方案,每个铜片的激振时间都是25 min;用激光传感器进行铜片的翘曲测量,以此来判断振动时效前后铜片的残余应力变化。实验考察了激振频率对于铜片的振动时效的影响。经过振动时效,工位一、二、三铜片的翘曲减少百分率的平均值分别约是80%、35%、30%。