焊接残余应力是焊接件产生开裂、变形的重要原因,对焊接件的尺寸精度和使用寿命具有较大的影响。为了消除上述不良影响,工程上一般采用传统的自然时效、热时效来消除焊接件残余应力。但自然时效周期长、效率低并且占用场地大;热时效不仅耗能大、成本高、效率低、污染环境、受加热炉尺寸限制,还易产生氧化皮,造成工件在时效过程中变形,对一些大型构件甚至无法进行或成本高昂。振动时效可以克服以上缺点,但由于激振参数选取缺乏科学的依据,还尚有一些不足之处。激振频率是振动时效的关键技术参数,国内外众多学者对焊接构件振动时效激振频率的选取进行了大量的试验研究,但研究不够系统,结论不尽一致。本文以等厚矩形低碳钢板焊接试件为主要研究对象,从理论和实验两个角度较系统研究了不同激振频率对焊接残余应力降低程度的影响。理论上,以实验模态分析技术获得焊接件的频响函数幅频特性曲线为切入点,阐释了不同激振频率对降低焊接残余应力影响的机理;实验中,利用试验模态分析技术测定试件的固有频率和振型,分别采用不同频率对试件进行激振,并用盲孔应力释放法测定振动前后试件残余应力,采用曲线拟合的方法对试件振动前后两组数据进行分析处理,得到实验研究结果。对比实验和理论两方面的研究结果可以发现,理论研究能够较好地结合实验现象,实验数据也能较好地印证理论研究结论。综合归纳起来,本文研究结论包括:激振频率不同,导致试件中的动应力大小及分布不同,使焊接残余应力的降低程度不同;以试件的固有频率激振时降低焊接残余应力幅度比非固有频率大,低阶固有频率的振动降低应力幅度比高阶固有频率大;试件残余应力降低幅度随激振频率变化的趋势与试件幅频特性曲线的变化趋势表现出一定的相似性。同时,试件的振型对焊接残余应力的降低幅度也有较大影响。