残余应力的机理及数学表征

摘要

残余应力广泛存在于航空、机械等领域。残余应力释放产生的变形，造成零部件生产加工困难而报废；残余应力与载荷应力的叠加严重影响零部件的承载能力。现行的弹性力学理论基于理想弹性体假定，理想弹性不存在残余应力。针对这个现状，文章通过一个光弹性实验，提出残余应力产生的机里是实际物体存在一个固有的特征场，它涵盖了实际物体的全部内部缺陷。文章将固有的特征场取名内禀场，介绍了内禀场的特征，建立了内禀场力学方程，提出了通过残余应力计算内禀场的思路，以及内禀场弹性力学的应用前景。内禀场力学将基于理想弹性体的弹性力学推广到具有残余应力的实际物体，能够解决加工变形、提升零件和部件的品质，推动整个工业领域的发展。