快捷貨車轉向架側梁焊接變形與殘余應力的仿真研究
發(fā)布時間：2021-08-21 11:29
側梁是轉向架構架上十分重要的組成部分,其焊接質量會對轉向架構架的服役性能產生至關重要的影響。側梁作為大型的焊接結構,生產過程中將不可避免地產生焊接變形及殘余應力,其幅值大小和分布狀態(tài)會對轉向架的尺寸精度、結構強度及可靠性產生影響,這對于承受較大靜、動載荷的軌道車輛轉向架尤為重要。因此,需要在其結構及工藝設計中,采取有效措施控制側梁的焊接變形及殘余應力。本文以160km/h快捷鐵路貨車轉向架構架側梁為研究對象,通過建立有限元模型,實現其焊接過程的仿真模擬,研究焊接順序及消應力熱處理法對側梁焊接變形及殘余應力的影響。以拘束焊態(tài)、自由焊態(tài)對接接頭和T型接頭的焊接仿真為切入點,采用熱循環(huán)曲線法對各組試板的焊接過程、熱處理過程進行模擬,論證用該方法分析側梁焊接變形及殘余應力的可行性。然后以試板焊接為依據,對側梁的焊接過程進行仿真,將側梁外部長焊縫的焊接順序作為變量,設定四種方案,對不同焊序下側梁的焊接變形和殘余應力進行對比分析。通過對四種方案的焊接變形及殘余應力的比較分析,發(fā)現方案1的焊接變形最小,為最佳方案。針對方案1進行消應力熱處理過程仿真,并與試驗測試所得結果對比分析,仿真計算所得結果與試...
【文章來源】：大連交通大學遼寧省
【文章頁數】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
對接接頭試板的有限元網格模型
圖２．４側梁的有限元網格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??．３邊界條件的建立??．３．１散熱面的建立??散熱面又稱熱交換面，作為材料表面的熱邊界條件，用以反應材料表面同外界環(huán)境??的熱量交換。通常情況下，用來表征與外界環(huán)境相連并發(fā)生熱交換的１Ｄ或２Ｄ單元??以及與其相關的所有殼單元需要劃分成一個組。??１１??
第二章有限元模型建立??圖２．３?Ｔ型接頭試板的有限元網格模型??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｔ?ｊｏｉｎｔ??圖２．４側梁的有限元網格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??２．３邊界條件的建立??２．３．１散熱面的建立??散熱面又稱熱交換面，作為材料表面的熱邊界條件，用以反應材料表面同外界環(huán)境??間的熱量交換。通常情況下，用來表征與外界環(huán)境相連并發(fā)生熱交換的１Ｄ或２Ｄ單元??以及與其相關的所有殼單元需要劃分成一個組。??１１??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于固有應變法的地鐵側墻FSW焊接變形仿真[J]. 遲哲,劉亞良,王陸釗,楊鑫華. 電焊機. 2017(10)
[2]焊接殘余應力的測定及消除方法[J]. 盧書媛,王衛(wèi)忠,俞璐,時偉,劉烽,吳騁. 理化檢驗(物理分冊). 2017(09)
[3]過載拉伸消除不銹鋼焊接殘余應力的數值分析[J]. 宇慧平,馮峰,張亦良,趙爾冰. 焊接學報. 2016(08)
[4]新常態(tài)下我國鐵路貨車技術發(fā)展分析[J]. 于躍斌,雷恩強. 鐵道車輛. 2015(12)
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[8]管類環(huán)焊縫熱時效和振動時效去除焊接應力對比研究[J]. 曹慧. 航天制造技術. 2014(05)
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[10]鋁合金貨車側墻多道焊變形預測[J]. 楊鑫華,郭太金,許永輝,趙欣. 大連交通大學學報. 2014(01)
博士論文
[1]雙向預置應力控制鋁合金薄板焊接變形與熱裂紋研究[D]. 周廣濤.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]懸掛式單軌車輛轉向架焊接構架模態(tài)分析及強度研究[D]. 王智輝.西南交通大學 2017
[2]Invar鋼激光-MIG復合焊接熔池流場形態(tài)研究[D]. 汪奇兵.南京航空航天大學 2016
[3]S620Q高強厚板焊接過程數值模擬及實驗研究[D]. 李振團.內蒙古科技大學 2015
[4]基于形狀精度的車門焊接仿真分析研究[D]. 王良濤.湖南大學 2014
[5]鋁合金激光-TIG復合焊接殘余應力與變形的數值分析[D]. 吳剛.電子科技大學 2012
[6]爆炸消除焊接殘余應力的數值模擬[D]. 曾巍.華中科技大學 2012
[7]Y25轉向架制作關鍵技術與質量控制研究[D]. 王永兵.山東大學 2011
[8]大型船體焊接變形仿真技術研究及其應用[D]. 李婧.上海交通大學 2011
[9]直縫焊管高頻感應焊接殘余應力分析[D]. 谷緒地.燕山大學 2010
[10]海上石油平臺樁腿齒條焊接應力變形熱彈塑性有限元分析[D]. 李爭.天津大學 2010
本文編號：3355513
【文章來源】：大連交通大學遼寧省
【文章頁數】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
對接接頭試板的有限元網格模型
圖２．４側梁的有限元網格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??．３邊界條件的建立??．３．１散熱面的建立??散熱面又稱熱交換面，作為材料表面的熱邊界條件，用以反應材料表面同外界環(huán)境??的熱量交換。通常情況下，用來表征與外界環(huán)境相連并發(fā)生熱交換的１Ｄ或２Ｄ單元??以及與其相關的所有殼單元需要劃分成一個組。??１１??
第二章有限元模型建立??圖２．３?Ｔ型接頭試板的有限元網格模型??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｔ?ｊｏｉｎｔ??圖２．４側梁的有限元網格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??２．３邊界條件的建立??２．３．１散熱面的建立??散熱面又稱熱交換面，作為材料表面的熱邊界條件，用以反應材料表面同外界環(huán)境??間的熱量交換。通常情況下，用來表征與外界環(huán)境相連并發(fā)生熱交換的１Ｄ或２Ｄ單元??以及與其相關的所有殼單元需要劃分成一個組。??１１??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于固有應變法的地鐵側墻FSW焊接變形仿真[J]. 遲哲,劉亞良,王陸釗,楊鑫華. 電焊機. 2017(10)
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[4]新常態(tài)下我國鐵路貨車技術發(fā)展分析[J]. 于躍斌,雷恩強. 鐵道車輛. 2015(12)
[5]中外鐵路快捷貨運網絡比較研究[J]. 匡敏,遲騁. 中國鐵路. 2015(09)
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[8]管類環(huán)焊縫熱時效和振動時效去除焊接應力對比研究[J]. 曹慧. 航天制造技術. 2014(05)
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博士論文
[1]雙向預置應力控制鋁合金薄板焊接變形與熱裂紋研究[D]. 周廣濤.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]懸掛式單軌車輛轉向架焊接構架模態(tài)分析及強度研究[D]. 王智輝.西南交通大學 2017
[2]Invar鋼激光-MIG復合焊接熔池流場形態(tài)研究[D]. 汪奇兵.南京航空航天大學 2016
[3]S620Q高強厚板焊接過程數值模擬及實驗研究[D]. 李振團.內蒙古科技大學 2015
[4]基于形狀精度的車門焊接仿真分析研究[D]. 王良濤.湖南大學 2014
[5]鋁合金激光-TIG復合焊接殘余應力與變形的數值分析[D]. 吳剛.電子科技大學 2012
[6]爆炸消除焊接殘余應力的數值模擬[D]. 曾巍.華中科技大學 2012
[7]Y25轉向架制作關鍵技術與質量控制研究[D]. 王永兵.山東大學 2011
[8]大型船體焊接變形仿真技術研究及其應用[D]. 李婧.上海交通大學 2011
[9]直縫焊管高頻感應焊接殘余應力分析[D]. 谷緒地.燕山大學 2010
[10]海上石油平臺樁腿齒條焊接應力變形熱彈塑性有限元分析[D]. 李爭.天津大學 2010
本文編號：3355513
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