在金屬物理學(xué)中，振動(dòng)時(shí)效過(guò)程本質(zhì)上是金屬材料內(nèi)部晶體電位運(yùn)動(dòng)、增殖、栓塞識(shí)別、糾纏的過(guò)程。金屬材料發(fā)生錯(cuò)誤，零部件內(nèi)部產(chǎn)生的交叉動(dòng)態(tài)應(yīng)力與內(nèi)部殘余應(yīng)力重疊，應(yīng)力高的區(qū)域出現(xiàn)錯(cuò)誤的滑動(dòng)，從而導(dǎo)致微小的塑性變形。錯(cuò)誤的滑動(dòng)在一個(gè)方向上累積成直線。微應(yīng)變累積識(shí)別宏觀量后，金屬組織內(nèi)殘余應(yīng)力較大處的電位堵塞交替開(kāi)通，局部釋放較大的殘余應(yīng)力，相應(yīng)地元件宏觀應(yīng)力緩解，殘余應(yīng)力降至峰值，重新承受元件的原始應(yīng)力場(chǎng)，終導(dǎo)致元件的殘余應(yīng)力堵塞，阻礙電位移動(dòng)，隨后機(jī)體加強(qiáng)，提高了元件的變形性，零件的尺寸精度穩(wěn)定。

從宏觀角度來(lái)看，振動(dòng)時(shí)效使零件塑性變形，減少和平均殘余應(yīng)力，提高材料的變形耐受性，無(wú)疑是零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。分析了殘余應(yīng)力松弛和零件變形，發(fā)現(xiàn)殘余應(yīng)力的存在和不穩(wěn)定性導(dǎo)致應(yīng)力松弛和再分配，使零件發(fā)生塑性變形。因此，為了消除和減少殘余應(yīng)力，特別是危險(xiǎn)的大應(yīng)力，通常好在熱時(shí)效法。振動(dòng)時(shí)效也能降低殘余應(yīng)力。零件振動(dòng)處理后，殘余應(yīng)力通常可以降低到20-30%，有時(shí)可以降低到50-60%，還可以降低峰值應(yīng)力，使應(yīng)力分布均勻。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，振動(dòng)時(shí)效不僅可消除殘余應(yīng)力，還能削除殘余應(yīng)力峰值、均化殘余應(yīng)力，從而增強(qiáng)零件尺寸穩(wěn)定性，且工件的材料性能和疲勞壽命都有所提高。隨著振動(dòng)時(shí)效理論的發(fā)展，諸多技術(shù)障礙得到突破，振動(dòng)時(shí)效工藝在歐美國(guó)家被廣泛應(yīng)用。隨后，我國(guó)也陸續(xù)出現(xiàn)各種振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)，比如亞共振、頻譜諧波、模態(tài)寬頻等。

振動(dòng)消除應(yīng)力簡(jiǎn)稱(chēng)VSR(Vibratory Stress Relief)，它是利用一受控振動(dòng)能量對(duì)金屬工件進(jìn)行處理，達(dá)到消除工件殘余應(yīng)力的目的。國(guó)內(nèi)外大量的應(yīng)用實(shí)例證明，振動(dòng)時(shí)效對(duì)穩(wěn)定零件的尺寸精度具有良好的作用。然而，對(duì)于振動(dòng)時(shí)效穩(wěn)定尺寸精度的機(jī)理，迄今為止尚無(wú)系統(tǒng)的、滿意的解釋。

亞共振技術(shù)存在的問(wèn)題
(1) 對(duì)支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)、拾振點(diǎn)及方向有嚴(yán)格要求，需要不斷的掃頻、調(diào)整位置。所以由受過(guò)培訓(xùn)的人員操作設(shè)備，一般的工人即使受過(guò)培訓(xùn)也很難掌握這項(xiàng)技術(shù);工件在單件生產(chǎn)時(shí)調(diào)整相當(dāng)繁瑣，拾振點(diǎn)、支撐點(diǎn)很難調(diào)到佳狀態(tài)，一種工件就需要制訂一種工藝;人為地確定需處理共振峰，這對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)要求也比較高;
(2) 因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)掃頻的方式尋找共振峰，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速是有限的，當(dāng)工件共振頻率超出激振器的頻率范圍時(shí)，通過(guò)掃描就無(wú)法找到工件共振頻率，因而無(wú)法對(duì)工件進(jìn)行有效的振動(dòng)處理。國(guó)家相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)亞共振技術(shù)可處理的工件在機(jī)械制造業(yè)覆蓋面僅為23%。
(3) 有效振型較少，振動(dòng)時(shí)效的應(yīng)力消除不穩(wěn)定，應(yīng)力的消除不能達(dá)到佳的結(jié)果;
(4) 噪聲過(guò)大也是難以推廣的主要原因。

在21世紀(jì)初一種新的振動(dòng)時(shí)效技術(shù)在中國(guó)出現(xiàn)了，她摒棄了原有振動(dòng)時(shí)效技術(shù)攻關(guān)方向，辟蹊徑，從另外一個(gè)全新的角度，去詮釋振動(dòng)時(shí)效的價(jià)值。突破了原有的技術(shù)瓶頸，迎來(lái)了振動(dòng)時(shí)效應(yīng)用的一個(gè)全新時(shí)代。因?yàn)槠湔翌l方式與處理頻率，被稱(chēng)為頻譜諧波技術(shù)。頻譜諧波技術(shù)不再沿用原有的掃頻方式，而是通過(guò)對(duì)工件進(jìn)行頻譜分析找出工件的幾十種諧波頻率，在這幾十種諧波頻率中優(yōu)選出對(duì)消除工件殘余應(yīng)力效果佳的五種不同振型的諧波頻率進(jìn)行時(shí)效處理，達(dá)到多維消除應(yīng)力提高尺寸精度穩(wěn)定性的目的。頻譜諧波方式不論工件大小、頻率剛性高低、材料特性均能找出五種不同振型的諧波峰。不受激振器的轉(zhuǎn)速范圍限制，對(duì)激振點(diǎn)和拾振點(diǎn)無(wú)特殊要求，能夠處理亞共振無(wú)法處理的高剛性高固有頻率工件，能夠滿足對(duì)尺寸精度要求高的工件，振動(dòng)噪音低，在機(jī)械行業(yè)的覆蓋面已達(dá)到近。處理的轉(zhuǎn)速全部在6000RPM以下，也解決了亞共振設(shè)備噪音大的問(wèn)題。