*，力是構(gòu)件產(chǎn)生變形的原因，反過來說有變形必有力的作用，噴砂工藝所產(chǎn)生的沖擊力沒有使試件產(chǎn)生向著沖擊方向的變形，反而是逆著沖擊方向起拱，這究竟是什么原因呢?很顯然，反向起拱的直接原因不是沖擊力，因為試件產(chǎn)生變形的狀態(tài)下沖擊力已經(jīng)不存在了。既然不是外力的作用，那一定就是構(gòu)件內(nèi)部的作用了，那么是什么內(nèi)力能使試件產(chǎn)生變形呢?答案就是殘余應(yīng)力，正是因為殘余應(yīng)力的作用，才使鋼板試件產(chǎn)生了變形。
在鋼結(jié)構(gòu)制作和施工中，由于火焰切割和焊接等熱加工，會使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而且多數(shù)為殘余拉應(yīng)力，直接影響構(gòu)件的形狀和承載能力。那么噴砂工藝也能產(chǎn)生殘余應(yīng)力嗎?答案是肯定的，而且對作用面產(chǎn)生的是殘余壓應(yīng)力。這也許會帶來更大的疑問，殘余壓應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的?殘余壓應(yīng)力又如何使鋼板試件起拱呢?因為殘余應(yīng)力是一個復(fù)雜的課題，它往往會涉及到材料的微觀結(jié)構(gòu)，環(huán)保噴砂機(jī)下面用一些我們常規(guī)理解的力學(xué)知識對此現(xiàn)象做一個解釋。
噴砂工藝作用在鋼板表面的沖擊力雖然不是鋼板試件產(chǎn)生變形的直接原因，但卻是產(chǎn)生殘余應(yīng)力的直接原因。當(dāng)砂?；蛲枇Ｔ跊_擊鋼材表面的時候。在鋼材表面形成了密密麻麻的凹坑，使鋼材表面纖維產(chǎn)生了變形，而這種變形已經(jīng)超出彈性變形的范圍，達(dá)到甚至超過了鋼材的屈服極限，從而使鋼材表面纖維產(chǎn)生了一定的塑性變形，也就是原來的纖維被拉長，當(dāng)沖擊力消失后，鋼材表面纖維在反彈回縮的時候，不能夠恢復(fù)到原來的長度，而是比原來的長，產(chǎn)生了殘余變形。但在鋼材表面纖維的回縮力和鋼板厚度方向的反彈力的作用下，使得已經(jīng)拉長的纖維有著強(qiáng)烈恢復(fù)到原來平面位置的趨勢，但原來的位置比它現(xiàn)在的長度短，容不下，所以已經(jīng)拉長的纖維為了回到原來的位置，只能對已經(jīng)拉長的纖維產(chǎn)生壓縮的作用，這時在纖維中就產(chǎn)生了壓應(yīng)力。
這種壓應(yīng)力是在外荷載取消后產(chǎn)生的，是殘留在鋼板表面的一種殘余壓應(yīng)力。那么殘余壓應(yīng)力是如何使鋼板變形的呢?可以做這樣一個比喻，鋼板表面的一個個凹坑，就象在鋼板表面安放了一個個被壓縮的彈簧，在這無數(shù)個被壓縮的彈簧的擴(kuò)張作用下，帶動鋼材表面纖維整體變長，這是一個已經(jīng)變長了的纖維要擠回原位置并將原位置擠壓擴(kuò)大的過程，與我們平常的拉伸變長不同。鋼板表面纖維變長，必然受到其他層面纖維的阻止，離表面近的層面阻力大，遠(yuǎn)的層面阻力逐漸減小，離表面近的層面受的拉力大，遠(yuǎn)的層面受的拉力逐漸減小，至鋼板截面中性層已減為零，過了中性層以后，又轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力，而且距中性層越遠(yuǎn)，壓應(yīng)力也越大。這也使得表面以下的纖維在拉力的作用下被拉長，這種拉長的變形隨著距表面越遠(yuǎn)，變形越小，至鋼板截面中性層已減為零，過了中性層以后，又轉(zhuǎn)為鋼纖維壓縮變短，而且距中性層越遠(yuǎn)，壓縮變形越大。 正是因為不同層面纖維的變形長度不同，才使得鋼板中間朝噴砂面球面狀拱起，直至達(dá)到新的內(nèi)力平衡。這和一個受均布荷載作用的簡支梁的變形有點相似，不同之處簡支梁是在外荷載作用下產(chǎn)生了變形，而無塵噴砂機(jī)工藝所引起鋼板的變形則是殘余壓應(yīng)力作用的結(jié)果。
