由于能源危机，60年代人们开始研究振动消除残余应力的机理和应用工艺。振动时效工艺处理工件具有以下几个特点：1 机械性能显著提高；2 适用性强；3节省时间、能源和费用。我国于70年代引入振动时效工艺，但时至今日，并没有得到广泛的推广，在浙江省内尚无一家其设备生产厂家。 本论文从残余应力的产生机理入手，通过力学模型说明了残余应力的产生及消除过程，得出消除残余应力的本质途径。从金属的应力应变机制和细观力学角度对振动消除残余应力机理进行了分析，详细介绍了振动时效过程中工件残余应力的消除均化过程，并得出了振动时效动应力必须满足的细观力学表达式。论文还根据有关文献资料综合全面分析了振动时效对结构动态参数的影响，并据此证明了振动时效判据。 在振动时效机理及判据分析的基础上，成功地设计、制造了一套由PC机控制的振动消除残余应力的试验装置，此装置采用微机控制，激振器采用交流调速电机驱动，并采用交流变频调速技术。本文对整个系统进行了介绍，分析了此装置与现有设备相比的优点，并给出了软件框图及实验验证。 通过对工件残余应力使用超声波测应力技术进行了定量分析，验证了本文所研制的振动时效设备的有效性；通过对试件振动时效前后的位错进行比较，验证第二章中提到的振动时效的位错机理。 最后，对本课题进行总结并为以后开展此项研究工作提出了一些建议。