由于能源危机，60年代人们开始研究振动消除残余应力的机理和应用工艺。振动时效消除应力技术具有快捷、节能、环保等优点。但由于其机理没有被完全认识，判别标准难以确定，在国内至今还没有得到广泛的应用。因此，振动时效技术的研究有重要的科研与实用价值。 振动时效适用于碳素结构钢、合金结构钢、铸铁、不锈钢、有色金属等各种金属材料的构件。它常常在铸造、锻造、焊接、粗加工、表面淬硬加工后进行，或根据工件的要求在最终精加工前进行，可以对大型工件进行单件处理，也可以对小工件采用“平台法”集中混合处理(几公斤至几百吨的工件都可以处理)。 第一章介绍论文的研究背景和意义；综述了振动时效技术的国内外研究现状，并介绍了现有研究中存在的一些不足之处；在此基础上提出了本课题主要研究的内容。 第二章介绍残余应力的产生机理，通过力学模型说明了残余应力的产生及消除过程，得出消除残余应力的外界条件；从金属的应力应变机制和细观力学角度对振动消除残余应力机理进行了分析，详细介绍了振动时效过程中工件残余应力的消除均化过程，并得出了振动时效动应力必须满足的力学表达式。 第三章讨论了振动消除残余应力时激振力、振动频率及振动时间等参数的确定原则，从振动学的角度分析了振动导致工件动态参数的变化趋势，并讨论了振动效果评判方法。 第四章在振动时效机理及判据分析的基础上，设计了一套由单片机控制的振动消除残余应力的试验装置电路原理图，此电路采用单片机控制，激振器采用交流调速电机驱动，并采用交流变频调速技术。本章对整个系统进行了介绍，对所用器件和电路原理图进行了简要介绍。 第五章详细介绍了振动时效装置的软件设计，振动时效系统的控制方法、信号处理及控制部分，给出各功能实现的流程图。 最后对本课题进行总结并为以后开展此项研究工作提出了一些建议。