*，力是構(gòu)件產(chǎn)生變形的原因，反過(guò)來(lái)說(shuō)有變形必有力的作用，噴砂工藝所產(chǎn)生的沖擊力沒有使試件產(chǎn)生向著沖擊方向的變形，反而是逆著沖擊方向起拱，這究竟是什么原因呢?很顯然，反向起拱的直接原因不是沖擊力，因?yàn)樵嚰a(chǎn)生變形的狀態(tài)下沖擊力已經(jīng)不存在了。既然不是外力的作用，那一定就是構(gòu)件內(nèi)部的作用了，那么是什么內(nèi)力能使試件產(chǎn)生變形呢?答案就是殘余應(yīng)力，正是因?yàn)闅堄鄳?yīng)力的作用，才使鋼板試件產(chǎn)生了變形。
在鋼結(jié)構(gòu)制作和施工中，由于火焰切割和焊接等熱加工，會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而且多數(shù)為殘余拉應(yīng)力，直接影響構(gòu)件的形狀和承載能力。那么噴砂工藝也能產(chǎn)生殘余應(yīng)力嗎?答案是肯定的，而且對(duì)作用面產(chǎn)生的是殘余壓應(yīng)力。這也許會(huì)帶來(lái)更大的疑問(wèn)，殘余壓應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的?殘余壓應(yīng)力又如何使鋼板試件起拱呢?因?yàn)闅堄鄳?yīng)力是一個(gè)復(fù)雜的課題，它往往會(huì)涉及到材料的微觀結(jié)構(gòu)，環(huán)保噴砂機(jī)下面用一些我們常規(guī)理解的力學(xué)知識(shí)對(duì)此現(xiàn)象做一個(gè)解釋。
噴砂工藝作用在鋼板表面的沖擊力雖然不是鋼板試件產(chǎn)生變形的直接原因，但卻是產(chǎn)生殘余應(yīng)力的直接原因。當(dāng)砂?；蛲枇Ｔ跊_擊鋼材表面的時(shí)候。在鋼材表面形成了密密麻麻的凹坑，使鋼材表面纖維產(chǎn)生了變形，而這種變形已經(jīng)超出彈性變形的范圍，達(dá)到甚至超過(guò)了鋼材的屈服極限，從而使鋼材表面纖維產(chǎn)生了一定的塑性變形，也就是原來(lái)的纖維被拉長(zhǎng)，當(dāng)沖擊力消失后，鋼材表面纖維在反彈回縮的時(shí)候，不能夠恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度，而是比原來(lái)的長(zhǎng)，產(chǎn)生了殘余變形。但在鋼材表面纖維的回縮力和鋼板厚度方向的反彈力的作用下，使得已經(jīng)拉長(zhǎng)的纖維有著強(qiáng)烈恢復(fù)到原來(lái)平面位置的趨勢(shì)，但原來(lái)的位置比它現(xiàn)在的長(zhǎng)度短，容不下，所以已經(jīng)拉長(zhǎng)的纖維為了回到原來(lái)的位置，只能對(duì)已經(jīng)拉長(zhǎng)的纖維產(chǎn)生壓縮的作用，這時(shí)在纖維中就產(chǎn)生了壓應(yīng)力。
這種壓應(yīng)力是在外荷載取消后產(chǎn)生的，是殘留在鋼板表面的一種殘余壓應(yīng)力。那么殘余壓應(yīng)力是如何使鋼板變形的呢?可以做這樣一個(gè)比喻，鋼板表面的一個(gè)個(gè)凹坑，就象在鋼板表面安放了一個(gè)個(gè)被壓縮的彈簧，在這無(wú)數(shù)個(gè)被壓縮的彈簧的擴(kuò)張作用下，帶動(dòng)鋼材表面纖維整體變長(zhǎng)，這是一個(gè)已經(jīng)變長(zhǎng)了的纖維要擠回原位置并將原位置擠壓擴(kuò)大的過(guò)程，與我們平常的拉伸變長(zhǎng)不同。鋼板表面纖維變長(zhǎng)，必然受到其他層面纖維的阻止，離表面近的層面阻力大，遠(yuǎn)的層面阻力逐漸減小，離表面近的層面受的拉力大，遠(yuǎn)的層面受的拉力逐漸減小，至鋼板截面中性層已減為零，過(guò)了中性層以后，又轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力，而且距中性層越遠(yuǎn)，壓應(yīng)力也越大。這也使得表面以下的纖維在拉力的作用下被拉長(zhǎng)，這種拉長(zhǎng)的變形隨著距表面越遠(yuǎn)，變形越小，至鋼板截面中性層已減為零，過(guò)了中性層以后，又轉(zhuǎn)為鋼纖維壓縮變短，而且距中性層越遠(yuǎn)，壓縮變形越大。 正是因?yàn)椴煌瑢用胬w維的變形長(zhǎng)度不同，才使得鋼板中間朝噴砂面球面狀拱起，直至達(dá)到新的內(nèi)力平衡。這和一個(gè)受均布荷載作用的簡(jiǎn)支梁的變形有點(diǎn)相似，不同之處簡(jiǎn)支梁是在外荷載作用下產(chǎn)生了變形，而無(wú)塵噴砂機(jī)工藝所引起鋼板的變形則是殘余壓應(yīng)力作用的結(jié)果。
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