车辆构件在制造工艺过程中,内部都会产生分布不均匀的残余应力,由于残余应力的存在,构件载重能力降低、尺寸精度受到影响、疲劳强度降低,进而影响铁路运输的安全性。为了消除残余应力,人们采用了很多不同的时效方法,通过多次实践,得知振动时效比其他时效方法更加优越,具有节约能量、节省时间、操作方便、效果好等优点。然而,振动时效技术涉及学科较多,相对比较复杂,所以在实际的应用过程中还存在很多问题,因此本文设计了以组态王作为前台运行程序,Visual Basic6.0作为后台辅助,两者之间采用动态数据交换进行通信的振动时效控制系统,实现了时效工艺的自动控制,以下为本论文的主要研究内容:本论文首先以车辆大构件车体底架为研究对象,简单分析了车体底架内部残余应力的形成、以及残余应力对车体底架材料性能的影响,研究了振动时效消除和均化构件内部应力的机理。其次,论文详细说明了在振动时效处理过程中,对于激振力、激振频率和激振时间3个时效过程参数的选择,并通过理论分析了其它几个参数的确定方法,简单介绍了JB/T5926-91中规定的几种评定振动时效效果方法,并对本文所采用的参数曲线观察法进行理论分析说明。然后通过分析振动时效控制系统的实际需求,对振动时效控制系统总体方案进行设计,并对其主要硬件激振器、加速度传感器进行选型及激振电源进行设计。在此基础上,论文详细介绍了振动时效控制系统振动参数(电流、时间、频率或频率范围)的设置、自动扫频、共振峰解析、振动参数及曲线和显示振动时效效果判断、U盘数据读取显示、与下位机通信、用户注册与信息管理等功能模块的软件设计。最后,经过调试分析,本振动时效控制系统通过控制激振电源,实现了激振电源对激振器施加脉冲电流,产生脉冲磁场的控制,使超磁致伸缩激振器产生伸缩振动,从而模拟敲击振动,使得构件内部残余应力迅速得以消除和均化,基本实现了对构件进行振动时效处理的监控要求,并且该系统工作界面友好,程序运行流畅,操作安全可靠。