頻順序分別稱為：固有頻率（基本固有頻率）；第二個(gè)固有頻率……。對于每一個(gè)固有頻率都有一個(gè)確定的位移形態(tài)，稱為振型，就是說，對應(yīng)每一個(gè)固有頻率都有對應(yīng)的一個(gè)振型。
工件的固有頻率可用振動(dòng)時(shí)效設(shè)備本身來測定，以VSR系列振動(dòng)時(shí)效設(shè)備為例，只要按一下控制器面板上的“啟動(dòng)”按鈕，整套裝置就會(huì)在其掃頻范圍內(nèi)尋找出被時(shí)效工件的固有共振頻率，并將固有頻率值、固有頻率下所對應(yīng)的工件的大振動(dòng)加速度值及工件在固有頻率周圍的振動(dòng)趨勢圖打印出來，使操作者一目了然。

圖4-2
振動(dòng)頻率一般選擇在共振峰，即工件的亞共振區(qū)，一般確定在共振峰高度的所對應(yīng)的頻率范圍內(nèi)，如圖4-2所示，該工件的固有共振頻率為4500r/min，共振時(shí)產(chǎn)生的大振動(dòng)加速度（峰值）為60.0m/s2,則對工件的振動(dòng)時(shí)效頻率就確定為工件的振動(dòng)加速度值在20.0~40.0m/s2區(qū)域內(nèi)所對應(yīng)的頻率。具體的確定方式有兩種：
．手動(dòng)調(diào)節(jié)。將激振器頻率調(diào)節(jié)到工件固有頻率以下100r/min處，即4400r/min，觀察控制器上加速度的值，然后再用手動(dòng)慢慢升速，使加速度值升高在20~40m/s2范圍內(nèi)，具體掌握在多大的頻率下，還要看工件的振動(dòng)情況，若工件在共振狀態(tài)時(shí)振動(dòng)很激烈，則可選擇在范圍內(nèi)，若工件振動(dòng)不是很激烈，則選擇在范圍內(nèi)。
.自動(dòng)調(diào)節(jié)。VSR系列全自動(dòng)控制器會(huì)自動(dòng)地控制整套設(shè)備對工件進(jìn)行頻率、振動(dòng)情況的測定，并給出數(shù)據(jù)及曲線圖，并根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)地確定對工件的振動(dòng)頻率，這一切無需人工干預(yù)，而只需按一下自動(dòng)按鈕就可完成。
振動(dòng)時(shí)間的確定
由于各種零件的結(jié)構(gòu)和重量不同，殘余應(yīng)力的大小分布不同，振動(dòng)時(shí)效選用的振動(dòng)時(shí)間也應(yīng)有所不同。振動(dòng)時(shí)間的長短對振動(dòng)時(shí)效的效果，尤其是獲得佳技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果是有一定的影響的。
除英國的振動(dòng)時(shí)效工藝外，其他包括中國在內(nèi)的所有國家所選用的都是長時(shí)間的亞共振處理方法。
英國的振動(dòng)時(shí)效工藝主要內(nèi)容是控制器控制激振器的激振頻率以一定的速度升高，當(dāng)升高到工件的固有頻率附近時(shí)，工件產(chǎn)生共振，這時(shí)控制器就控制激振器在工件的共振頻率上激振約5000次，然后激振器再以一定的速度升速，若再遇上工件的共振頻率，再在這個(gè)共振頻率下施振5000次，之后，再升速直至升到激振器的高轉(zhuǎn)速極限，之后，再快速掃描一次，這時(shí)激振器不再在共振頻率處停滯，整個(gè)處理過程在很短的時(shí)間內(nèi)就告完結(jié)。
其它國家的振動(dòng)工藝是選擇在工件的亞共振區(qū)進(jìn)行較長時(shí)間的亞共振處理，在本書的部分中所講的激振頻率的選擇就是依據(jù)這個(gè)原則，那么，究竟選擇多長時(shí)間為宜呢？經(jīng)過大量的試驗(yàn)證明，振動(dòng)消除殘余應(yīng)力大部分是在分鐘內(nèi)完成的，五分鐘之后的處理效果已不再明顯。為此，我們一般按表4-1原則選擇振動(dòng)處理的時(shí)間，經(jīng)過十幾年的證明，基本上能滿足振動(dòng)工藝的要求。

我們經(jīng)過十幾年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論研究，在工件的支承和激振器的裝夾方面總結(jié)出一下幾個(gè)基本原則。
當(dāng)工件長：寬＞3，長：厚＞5時(shí)，則認(rèn)為工件屬于梁型件類，橡膠墊應(yīng)在距端部2/9長度處，激振器卡在中間或一端，傳感器洗緊在另一端，如圖4-4。



．當(dāng)工件的長≈寬，長：厚＞5時(shí)，則認(rèn)為工件屬于板型件類。可在距端部1∕3長度處放上四個(gè)橡膠墊，激振器卡在中間或一端，傳感器吸緊在另一端，如圖4-5。

．當(dāng)工件的長≈寬≈高時(shí)，則認(rèn)為工件屬方型件類。橡膠墊可采用三點(diǎn)支承方式，激振器放在單支點(diǎn)側(cè)的端部，或工件頂面的中間，傳感器放在另一端部，如圖4-6。

．當(dāng)工件為圓環(huán)時(shí)，橡膠墊在圓環(huán)底部采用四個(gè)或三個(gè)對稱支承，激振器夾在兩個(gè)橡膠中間，傳感器放在另兩個(gè)橡膠墊中間，如圖。
．當(dāng)工件為軸類件時(shí)，按梁型件類支撐，若軸的剛性交差，可采用懸掛方式處理。
．當(dāng)工件較小，屬小件類，可采用振動(dòng)臺(tái)的方式進(jìn)行集中處理，但振動(dòng)臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜，采用這種工藝應(yīng)請有經(jīng)驗(yàn)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)計(jì)，方能取得較好的時(shí)效效果。
．當(dāng)工件較大，當(dāng)剛性太強(qiáng)時(shí)，可采用定速定時(shí)工藝處理。

振動(dòng)時(shí)效對工件殘余應(yīng)力的影響
零件內(nèi)部的殘余應(yīng)力是使其尺寸精度不穩(wěn)定的主要因素。影響尺寸穩(wěn)定性的不僅是殘余應(yīng)力數(shù)值的大小，應(yīng)力分布的均勻性也有著重大的影響。振動(dòng)時(shí)效常被認(rèn)為是消除工件殘余應(yīng)力的一種有效方法，但一系列試驗(yàn)研究證明，振動(dòng)時(shí)效對均化殘余應(yīng)力也有更明顯的作用。
通過實(shí)踐和試驗(yàn)證明，振動(dòng)時(shí)效對減少和均化殘余應(yīng)力皆有著良好作用。這是由于振動(dòng)過程中，工件受周期性附加動(dòng)應(yīng)力的作用，在應(yīng)力集中處發(fā)生局部的塑性變形，繼而又在整體上發(fā)生較大的塑性變形。峰值應(yīng)力處產(chǎn)生的塑性變形較大，而其它部位則相對較小。正是由于這種塑性變形導(dǎo)致了工件中殘余應(yīng)力的降低和均化。

尺寸精度穩(wěn)定性是根據(jù)定期對構(gòu)件尺寸精度的測量來實(shí)現(xiàn)的。它包括兩方面內(nèi)容：一方面是觀測構(gòu)件尺寸精度隨時(shí)間而發(fā)生的變化量，與熱時(shí)效或精度允差相比較；另一方面是要觀察構(gòu)件在靜、動(dòng)荷載作用后的尺寸精度變化量，同樣與傳統(tǒng)工藝（熱時(shí)效）相比，以鑒定振動(dòng)時(shí)效工藝的可行性。
如果殘余應(yīng)力消除和均化的效果好，那么工件中殘余應(yīng)力的再分布的可能性和程度就比較小，工件的尺寸精度穩(wěn)定性就好。實(shí)踐證明在保持工件尺寸精度穩(wěn)定性方面振動(dòng)時(shí)效技術(shù)比其它傳統(tǒng)的時(shí)效方法更顯優(yōu)勢。

焊接構(gòu)件的振動(dòng)時(shí)效技術(shù)是對已焊接成型的構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)處理，用以降低和均化由于焊接造成的殘余應(yīng)力。而振動(dòng)焊接是將被焊部件進(jìn)行振動(dòng)，且邊振動(dòng)邊焊接，直到焊完為止。這種振動(dòng)是在一定頻率范圍內(nèi)的輕微振動(dòng)，其作用如下：，當(dāng)焊縫金屬在熔溶狀態(tài)時(shí)，振動(dòng)可以使組織發(fā)生變化，晶粒得以細(xì)化。焊縫晶粒細(xì)化必將使材料力學(xué)性能得到提高；其次在有溫度作用下，焊縫處材料屈服極限很低，因此振動(dòng)很容易使熱應(yīng)力場得到緩解，極易發(fā)生熱塑性變形，而釋放受約束應(yīng)變，使應(yīng)力場梯度減少，故使后的焊接殘余應(yīng)力得到降低或均化；第三由于振動(dòng)，在結(jié)晶過程中使氣泡雜質(zhì)等容易上浮，氫氣易排除，焊縫材料與母材過渡連接均勻、平緩，降低應(yīng)力集中，提高焊接質(zhì)量。因此振動(dòng)焊接可以有效地防止焊接裂紋和變形，提高構(gòu)件的疲勞壽命，增強(qiáng)機(jī)械性能。
振動(dòng)焊接技術(shù)是在振動(dòng)時(shí)效技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。但振動(dòng)焊接技術(shù)的作用明顯優(yōu)于振動(dòng)時(shí)效技術(shù)。振動(dòng)時(shí)效技術(shù)是在構(gòu)件焊好后使用的處理技術(shù)，只能對焊接殘余應(yīng)力起到降低和均化作用，而振動(dòng)焊接技術(shù)從焊接開始就起到細(xì)化晶粒的作用，接著在熱狀態(tài)下通過熱塑性變形來調(diào)整應(yīng)變而降低殘余應(yīng)力。因此，可以說振動(dòng)焊接從一開始就起到了防止焊接裂紋和減少變形的作用。提高焊接質(zhì)量是優(yōu)于振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。做為振動(dòng)焊接，它并不要求構(gòu)件達(dá)到共振狀態(tài)，只要達(dá)到某一頻率范圍內(nèi)且具有一定的振幅就可以，因此振動(dòng)焊接技術(shù)可以在任何構(gòu)件上應(yīng)用。特別是在大型結(jié)構(gòu)件焊接修復(fù)時(shí)，振動(dòng)焊接就完全可以實(shí)現(xiàn)，焊后不再使用熱時(shí)效處理。
在這里說明的是“振動(dòng)焊接技術(shù)”包括兩個(gè)方面，即“焊接技術(shù)”與“焊接振動(dòng)技術(shù)”兩個(gè)內(nèi)容。這里說的“焊接技術(shù)”就是正常的焊接技術(shù)，而“焊接振動(dòng)技術(shù)”就是在焊接過程中根據(jù)不同構(gòu)件施加一種不同參數(shù)的機(jī)械振動(dòng)。這一章就是研究關(guān)于“振動(dòng)焊接”的作用和“振動(dòng)焊接”的工藝參數(shù)選擇原理。

某廠成批生產(chǎn)的B1010A刨床的床身，材質(zhì)為HT200，重量問6500kg，輪廊尺寸為6900×980×580mm，為典型的梁型件，我們用四個(gè)橡膠墊在床身下面距端部2/9L即1530mm處將床身支撐起來。該床身兩頭為油箱，中央夾激振器不方便，所以我們把激振器用弓形卡具卡緊在床身端頭油箱處。加速度計(jì)用磁鐵吸緊在床身的另一端頭。如圖7-1
用VSRDS-08型振動(dòng)時(shí)效裝置對床身進(jìn)行掃頻處理，測得其一階固有頻率為2334r/min,即38.9Hz，共振加速度值為48.9m/s2。這時(shí)K2型激振器的偏心率調(diào)在26%（本激振器偏心裝置在0～范圍內(nèi)無極可調(diào)）。
我們按峰值48.9m/s2 的1/2確定振動(dòng)頻率為2303r/min振動(dòng)處理約10分鐘，加速度值基本保持不變了，再處理3分鐘，即共13分鐘。然后再對床身進(jìn)行掃頻處理，發(fā)現(xiàn)共振頻率已發(fā)生前移，峰值已升高，符合JB/T5926—2005驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中第4.12條第c、d兩項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)，達(dá)到消除和均化殘余應(yīng)力的目的。