在金屬物理學(xué)中，振動時效過程本質(zhì)上是金屬材料內(nèi)部晶體電位運動、增殖、栓塞識別、糾纏的過程。金屬材料發(fā)生錯誤，零部件內(nèi)部產(chǎn)生的交叉動態(tài)應(yīng)力與內(nèi)部殘余應(yīng)力重疊，應(yīng)力高的區(qū)域出現(xiàn)錯誤的滑動，從而導(dǎo)致微小的塑性變形。錯誤的滑動在一個方向上累積成直線。微應(yīng)變累積識別宏觀量后，金屬組織內(nèi)殘余應(yīng)力較大處的電位堵塞交替開通，局部釋放較大的殘余應(yīng)力，相應(yīng)地元件宏觀應(yīng)力緩解，殘余應(yīng)力降至峰值，重新承受元件的原始應(yīng)力場，終導(dǎo)致元件的殘余應(yīng)力堵塞，阻礙電位移動，隨后機體加強，提高了元件的變形性，零件的尺寸精度穩(wěn)定。

從宏觀角度來看，振動時效使零件塑性變形，減少和平均殘余應(yīng)力，提高材料的變形耐受性，無疑是零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。分析了殘余應(yīng)力松弛和零件變形，發(fā)現(xiàn)殘余應(yīng)力的存在和不穩(wěn)定性導(dǎo)致應(yīng)力松弛和再分配，使零件發(fā)生塑性變形。因此，為了消除和減少殘余應(yīng)力，特別是危險的大應(yīng)力，通常好在熱時效法。振動時效也能降低殘余應(yīng)力。零件振動處理后，殘余應(yīng)力通?？梢越档偷?0-30%，有時可以降低到50-60%，還可以降低峰值應(yīng)力，使應(yīng)力分布均勻。

經(jīng)實驗證明，振動時效不僅可消除殘余應(yīng)力，還能削除殘余應(yīng)力峰值、均化殘余應(yīng)力，從而增強零件尺寸穩(wěn)定性，且工件的材料性能和疲勞壽命都有所提高。隨著振動時效理論的發(fā)展，諸多技術(shù)障礙得到突破，振動時效工藝在歐美國家被廣泛應(yīng)用。隨后，我國也陸續(xù)出現(xiàn)各種振動時效系統(tǒng)，比如亞共振、頻譜諧波、模態(tài)寬頻等。

振動消除應(yīng)力簡稱VSR(Vibratory Stress Relief)，它是利用一受控振動能量對金屬工件進行處理，達(dá)到消除工件殘余應(yīng)力的目的。國內(nèi)外大量的應(yīng)用實例證明，振動時效對穩(wěn)定零件的尺寸精度具有良好的作用。然而，對于振動時效穩(wěn)定尺寸精度的機理，迄今為止尚無系統(tǒng)的、滿意的解釋。

亞共振技術(shù)存在的問題
(1) 對支撐點、激振點、拾振點及方向有嚴(yán)格要求，需要不斷的掃頻、調(diào)整位置。所以由受過培訓(xùn)的人員操作設(shè)備，一般的工人即使受過培訓(xùn)也很難掌握這項技術(shù);工件在單件生產(chǎn)時調(diào)整相當(dāng)繁瑣，拾振點、支撐點很難調(diào)到佳狀態(tài)，一種工件就需要制訂一種工藝;人為地確定需處理共振峰，這對操作者的經(jīng)驗要求也比較高;
(2) 因為是通過掃頻的方式尋找共振峰，而電機的轉(zhuǎn)速是有限的，當(dāng)工件共振頻率超出激振器的頻率范圍時，通過掃描就無法找到工件共振頻率，因而無法對工件進行有效的振動處理。國家相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計亞共振技術(shù)可處理的工件在機械制造業(yè)覆蓋面僅為23%。
(3) 有效振型較少，振動時效的應(yīng)力消除不穩(wěn)定，應(yīng)力的消除不能達(dá)到佳的結(jié)果;
(4) 噪聲過大也是難以推廣的主要原因。

在21世紀(jì)初一種新的振動時效技術(shù)在中國出現(xiàn)了，她摒棄了原有振動時效技術(shù)攻關(guān)方向，辟蹊徑，從另外一個全新的角度，去詮釋振動時效的價值。突破了原有的技術(shù)瓶頸，迎來了振動時效應(yīng)用的一個全新時代。因為其找頻方式與處理頻率，被稱為頻譜諧波技術(shù)。頻譜諧波技術(shù)不再沿用原有的掃頻方式，而是通過對工件進行頻譜分析找出工件的幾十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對消除工件殘余應(yīng)力效果佳的五種不同振型的諧波頻率進行時效處理，達(dá)到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。頻譜諧波方式不論工件大小、頻率剛性高低、材料特性均能找出五種不同振型的諧波峰。不受激振器的轉(zhuǎn)速范圍限制，對激振點和拾振點無特殊要求，能夠處理亞共振無法處理的高剛性高固有頻率工件，能夠滿足對尺寸精度要求高的工件，振動噪音低，在機械行業(yè)的覆蓋面已達(dá)到近。處理的轉(zhuǎn)速全部在6000RPM以下，也解決了亞共振設(shè)備噪音大的問題。