残余应力是工件加工质量的重要影响因素之一,它能够影响工件的屈服强度、疲劳寿命、尺寸的稳定性等特性,尤其受到国防、航天等精密领域的重视。因此,国内外的许多专家学者一直致力于残余应力消除技术的研究,并取得了丰富的成果。本文基于对残余应力多年的研究,创新性的提出了一种利用高能声束技术调控残余应力的新方法,并从理论到实验应用进行了研究。本文首先介绍了有关本课题的研究背景和意义,介绍了残余应力对工件的危害分类,介绍了有关残余应力消除技术的国内外研究现状,分别分析了传统消除技术的原理和应用范围,并提出了关于高能声束调控技术的概念。从位错角度,研究了残余应力的微观机理。研究分析了位错的本质分类、位错的运动、位错与应力场和应变能的关系。研究了高能声束的空化效应和软化效应,从而得出高能声束对位错的微观作用。其次,研制了残余应力高能声束调控设备,选用合适的工控机,编写调控系统软件,用于产生正选脉冲;通过功率放大器的功率放大作用,得到所需要的高能电信号;设计合理的换能器,在高能信号的激励下,产生高能声束。最后,对高能声束调控残余应力进行了实验研究,利用45钢和6061铝合金这两种实验材料,为了预制一定的应力值,设计了两种不同的试样结构,并从两个方面设计实验方案。一是利用超声无损的检测技术为评定标准,从宏观角度观察残余应力值的变化情况。二是利用金相分析的手段,研究了高能声束对材料组织的微观影响。在企业的应用过程中,进一步得到了验证。通过一些问题的反馈,及时做出研究改进,有利用该技术的进一步完善。