经过开缝衬套冷挤压强化处理的紧固孔结构在外部循环应力的作用下,孔周边的残余压应力会出现衰减现象,从而降低了抗疲劳效果。但目前人们对于应力的衰减规律还缺乏认识,无法对其影响进行准确的评估。因此本文提出二维振动应力释放方法,对开缝衬套冷挤压强化处理的紧固孔(以铝合金材料为主)周边应力释放情况开展探索研究。主要开展的工作和取得的成果如下:1.开展了二维振动实现方式的理论研究。在确定采用双激励驱动实现二维振动的基础上,详细分析了产生满足要求的二维振动轨迹的参数条件,验证了由两个互相垂直、振幅相等、相位差为π/2的简谐振动合成二维振动的有效性;通过Matlab仿真分析得到:两个激振方向的振幅大小影响振动轨迹的大小,振动相位差影响振动轨迹的形状。2.开展了二维振动装置的设计研究。详细阐述了超声振子各部分的设计和选用原则;经过柔度分析优化了并联式直圆形柔性铰链的结构;结合实验要求介绍了二维振动装置中对工件和二维振动系统的定位和控制,最终完成二维振动装置平台的搭建。3.开展了二维振动系统的仿真分析和振动特性检测。采用Ansys Workbench软件对装置各部分进行动力学分析,进一步优化结构参数;使用PSV多普勒激光测振仪对超声换能器、超声振子以及二维振动系统进行固有频率、激振振幅等振动特性检测,其中二维振动系统检测结果显示:在系统坐标下,当分别给超声振子1、2单独施加50V激励电压时,Y方向上振幅响应分别达5μm、4.8μm,X方向上均达100nm。与Y方向相比,X方向振动甚微,从而验证了二维振动系统的有效性。4.开展了二维振动法冷挤压孔周边应力释放实验研究。利用X射线衍射仪测量冷挤压前后、二维振动法处理前后冷挤压孔周边的残余应力,对比后发现二维振动法处理后孔边5mm范围内应力平均消除率达到22.6%,最高可达32.2%,峰值处应力平均消除率达到32.0%,最高可达46.9%,且应力降低范围主要集中在距工件孔壁0~5mm周围内,与冷挤压强化范围基本一致,因此二维振动法对冷挤压强化区域的应力释放效果较为明显;结合正交实验数据分析发现相位差是影响二维振动法处理效果的最关键因素。