本文關(guān)鍵詞：高速列車框架焊接的雙橢圓柱高斯分布熱源模型

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【摘要】：根據(jù)高速列車車體結(jié)構(gòu)焊接工藝特點(diǎn),分析并改進(jìn)常用高斯熱源,提出適用于鋁合金惰性氣體保護(hù)焊接(MIG)的雙橢圓柱-高斯分布熱源模型.該熱源模型基于焊接速度移動(dòng),形成的熔池表面為雙橢圓形狀,熱流密度沿厚度方向均勻分布,在徑向呈高斯-雙橢圓分布.基于熱源模型的數(shù)學(xué)表達(dá),以有限元方法實(shí)現(xiàn)了熱機(jī)耦合的焊接過程仿真,與薄板試驗(yàn)結(jié)果比較,溫度場(chǎng)分布與降低趨勢(shì)較好地吻合;拉應(yīng)力峰值出現(xiàn)在熔合線和熱影響區(qū),仿真值、試驗(yàn)值分別為88.8,85 MPa.結(jié)果表明,該熱源模型有效地模擬焊接溫度場(chǎng)時(shí)域上的變化過程,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)變形、殘余應(yīng)力分布規(guī)律,應(yīng)用于高速列車頭車框架結(jié)構(gòu)焊接工藝優(yōu)化及殘余應(yīng)力評(píng)估,為高速列車焊接質(zhì)量控制及焊接工藝參數(shù)選擇提供理論指導(dǎo).
【作者單位】： 北京交通大學(xué)機(jī)械與電子控制工程學(xué)院;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所;
【關(guān)鍵詞】： 高速列車 焊接 熱源模型 有限元
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51475036) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)重點(diǎn)項(xiàng)目(2012JBZ004)
【分類號(hào)】：U270.6;TG44
【正文快照】： 0序言高速列車車體結(jié)構(gòu)主要以大型鋁合金板材、擠壓型材焊接而成.由焊接工藝造成工件的殘余應(yīng)力和變形會(huì)降低產(chǎn)品精度,影響焊接結(jié)構(gòu)的制造和使用性能.因此對(duì)于焊接殘余應(yīng)力與熱變形的控制成為高速車體制造工藝的重要課題[1].有限元仿真技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于焊接問題的研究中.F

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