中梁焊接變形數(shù)值仿真與焊接疲勞數(shù)據(jù)庫開發(fā).pdf

1、隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，高速、重載列車和城軌列車越來越多的投入運行，相應的是對軌道車輛的相關產(chǎn)品的質量和可靠性提出了越來越高的要求。焊接結構作為軌道車輛中應用最廣泛的結構，由于其焊接結構以及制造工藝的特殊性，焊接殘余變形與焊接疲勞這兩大問題一直是焊接結構設計與制造面臨的主要問題。對焊接變形的控制從本質上說是對焊縫質量的控制，而焊縫的質量控制是影響焊縫疲勞壽命最關鍵的因素。焊接殘余變形是影響結構設計完整性、制造工藝合理性和結構使用可靠

2、性的關鍵因素。而焊后變形矯正，既不經(jīng)濟又嚴重傷害其工作可靠性，因此，科學地、定量地預測焊接變形規(guī)律，并在此基礎上給予最優(yōu)控制，對焊接構件的完整性設計和制造工藝方法的選擇具有重要的理論價值與工程意義。同時，研究結果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，焊接結構作為軌道車輛中最容易發(fā)生疲勞破壞的結構，是軌道車輛可靠性設計的關鍵環(huán)節(jié)。因此，需在設計過程中對其疲勞壽命進行科學的預測，并快速的進行方案對比。
　　 本文在對國內(nèi)外焊接變形與焊接疲勞壽命預測研究現(xiàn)狀綜述

3、的基礎上，圍繞焊接結構的疲勞和變形仿真計算等問題，分別以某種集裝箱平車底架中梁和客車動車轉向架為對象，開展了如下工作：
　　 首先，講述了熱傳導理論、焊接變形仿真原理、可靠性設計準則和焊接結構疲勞壽命預測等基本原理，在此基礎上詳細闡述了基于“局部—整體”映射方法的焊接變形控制和焊序優(yōu)化方法，以及基于IIW標準的焊接結構疲勞壽命預測的方法。
　　 然后，采用“局部一整體”映射方法，對某集裝箱平底車中梁焊接結構進行分析和焊序

4、優(yōu)選。根據(jù)中梁結構形式，擬定并完成了外部焊縫所需的4種焊接接頭，并在此基礎上，采用高斯雙橢球熱源模型在SYSWELD軟件對這些熱源進行了仿真與校核。以此熱源校核為基礎，分別在SYSWELD和PAM-ASSEMBLY軟件中對中梁外部焊道的局部模型與整體模型進行計算，并與實驗結果進行比對，并從焊序、材料等方面對影響中梁焊接變形的因素進行優(yōu)選。
　　 最后，對焊接疲勞評估方法進行了研究，介紹了基于IIW標準的焊接結構疲勞評估體系，和U