基于主S-N曲線法的激光-電弧復(fù)合焊不銹鋼地鐵枕梁疲勞研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 03:43
我國軌道交通發(fā)展迅速,獲得了令人矚目的成果。作為軌道交通的重要一環(huán),地鐵車輛也得到了各個(gè)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)城市的大力推廣。在地鐵車輛的制造中,不銹鋼作為一種優(yōu)良的耐腐蝕高強(qiáng)度合金鋼得到了大量的應(yīng)用。而焊接是地鐵車輛的主要制造方法,金屬焊接結(jié)構(gòu)面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的問題——疲勞破壞。從而研究地鐵用不銹鋼材料的疲勞壽命評(píng)估方法及理論對(duì)不銹鋼結(jié)構(gòu)在地鐵上的設(shè)計(jì)和安全使用具有重要的指導(dǎo)意義。首先,本文分析了國內(nèi)外疲勞壽命評(píng)估理論的研究現(xiàn)狀,對(duì)比分析了名義應(yīng)力法、熱點(diǎn)應(yīng)力法以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的優(yōu)缺點(diǎn),并針對(duì)基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力的主S-N曲線法進(jìn)行了深入分析,首先建立不同網(wǎng)格尺寸有限模型計(jì)算了T型接頭焊趾處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布和傳統(tǒng)計(jì)算應(yīng)力分布,證明了結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的網(wǎng)格劃分不敏感性;其次焊接了SUS301L-HT的試驗(yàn)焊板并進(jìn)行了疲勞試驗(yàn),再對(duì)疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了基于名義應(yīng)力法的S-N曲線擬合,并對(duì)S-N曲線進(jìn)行了擬合分析和回歸分析,分析結(jié)果顯示應(yīng)力級(jí)和疲勞循環(huán)次數(shù)間存在著顯著的線性關(guān)系。其次,利用Sysweld軟件輸出殘余應(yīng)力分布場(chǎng)的6個(gè)分量文件,并使用Matlab程序合成完整的殘余應(yīng)力分布場(chǎng)文件,再導(dǎo)入到Abaqus中進(jìn)行殘余...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
熱點(diǎn)應(yīng)力定義熱點(diǎn)應(yīng)力按照熱點(diǎn)在板材上的位置和它們相對(duì)于焊趾的方向分為兩種類型,
圖 1-1 熱點(diǎn)應(yīng)力定義照熱點(diǎn)在板材上的位置和它們相對(duì)于焊趾的方向分為 型為母板表面或者立板的根部的焊趾的熱點(diǎn)應(yīng)力,應(yīng)立板板邊焊趾的熱點(diǎn)應(yīng)力,應(yīng)力方向平行于立板焊縫
西南交通大學(xué)碩士學(xué)位研究生論文 第 10 頁(3)以地鐵用不銹鋼材料 SUS301LHT 材料為研究對(duì)象,焊接對(duì)接試板并制樣進(jìn)行疲勞試驗(yàn),再分別使用名義應(yīng)力法和主 S-N 曲線法評(píng)估工件的疲勞壽命,并于疲勞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析證明主 S-N 曲線法的適用性。(4)建立某地鐵枕梁有限元模型并劃分帶焊縫單元的網(wǎng)格,計(jì)算枕梁在多個(gè)載荷組合下的靜應(yīng)力,再從靜應(yīng)力結(jié)果中提取結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù),計(jì)算枕梁關(guān)鍵焊縫的結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化范圍,再利用主 S-N 曲線法評(píng)估焊縫評(píng)估點(diǎn)的疲勞壽命;對(duì)某地鐵枕梁設(shè)計(jì)載荷并進(jìn)行全尺寸疲勞試驗(yàn),與主 S-N 曲線法對(duì)焊縫評(píng)估點(diǎn)的疲勞壽命計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。1.5.2 技術(shù)路線根據(jù)本文研究內(nèi)容和技術(shù)方案制定的技術(shù)路線如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]靜態(tài)拉伸載荷下焊接殘余應(yīng)力演變規(guī)律[J]. 孫海榮,王遠(yuǎn)霏,龐學(xué)苗,蔣潔. 電焊機(jī). 2018(03)
[2]《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布,2020年高鐵里程達(dá)3萬km[J]. 伊然. 工程機(jī)械. 2018(01)
[3]中國高鐵的全球戰(zhàn)略價(jià)值[J]. 徐飛. 人民論壇·學(xué)術(shù)前沿. 2016(02)
[4]022Cr17Ni12Mo2不銹鋼缺口試樣的疲勞壽命預(yù)測(cè)[J]. 吳啟舟,李江華,緱之飛,金丹. 機(jī)械工程材料. 2015(12)
[5]新一代中國高速鐵路動(dòng)車組面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與策略研究[J]. 繆炳榮,張衛(wèi)華,鄧永權(quán),李旭娟,梅桂明. 中國工程科學(xué). 2015(04)
[6]基于主S-N曲線法的焊接結(jié)構(gòu)虛擬疲勞試驗(yàn)理論與應(yīng)用[J]. 兆文忠,魏鴻亮,方吉,李季濤. 焊接學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]基于主S-N曲線法的地鐵車體焊縫疲勞分析[J]. 岳譯新,劉永強(qiáng),李曉峰. 機(jī)車電傳動(dòng). 2012(05)
[8]SUS301L系列不銹鋼在輕量化城軌車輛車體上的應(yīng)用[J]. 蘇柯,謝紅兵,岳譯新. 電力機(jī)車與城軌車輛. 2010(06)
[9]SUS301L不銹鋼冷軋產(chǎn)品的開發(fā)[J]. 杜海憲,徐鋒,洪流,鄭濤. 世界鋼鐵. 2010(06)
[10]中國高速列車的創(chuàng)新發(fā)展[J]. 張衛(wèi)華,王伯銘. 機(jī)車電傳動(dòng). 2010(01)
碩士論文
[1]高速動(dòng)車組鋁合金車體焊縫疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 鞠盈子.大連交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):2929121
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
熱點(diǎn)應(yīng)力定義熱點(diǎn)應(yīng)力按照熱點(diǎn)在板材上的位置和它們相對(duì)于焊趾的方向分為兩種類型,
圖 1-1 熱點(diǎn)應(yīng)力定義照熱點(diǎn)在板材上的位置和它們相對(duì)于焊趾的方向分為 型為母板表面或者立板的根部的焊趾的熱點(diǎn)應(yīng)力,應(yīng)立板板邊焊趾的熱點(diǎn)應(yīng)力,應(yīng)力方向平行于立板焊縫
西南交通大學(xué)碩士學(xué)位研究生論文 第 10 頁(3)以地鐵用不銹鋼材料 SUS301LHT 材料為研究對(duì)象,焊接對(duì)接試板并制樣進(jìn)行疲勞試驗(yàn),再分別使用名義應(yīng)力法和主 S-N 曲線法評(píng)估工件的疲勞壽命,并于疲勞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析證明主 S-N 曲線法的適用性。(4)建立某地鐵枕梁有限元模型并劃分帶焊縫單元的網(wǎng)格,計(jì)算枕梁在多個(gè)載荷組合下的靜應(yīng)力,再從靜應(yīng)力結(jié)果中提取結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù),計(jì)算枕梁關(guān)鍵焊縫的結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化范圍,再利用主 S-N 曲線法評(píng)估焊縫評(píng)估點(diǎn)的疲勞壽命;對(duì)某地鐵枕梁設(shè)計(jì)載荷并進(jìn)行全尺寸疲勞試驗(yàn),與主 S-N 曲線法對(duì)焊縫評(píng)估點(diǎn)的疲勞壽命計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。1.5.2 技術(shù)路線根據(jù)本文研究內(nèi)容和技術(shù)方案制定的技術(shù)路線如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]靜態(tài)拉伸載荷下焊接殘余應(yīng)力演變規(guī)律[J]. 孫海榮,王遠(yuǎn)霏,龐學(xué)苗,蔣潔. 電焊機(jī). 2018(03)
[2]《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布,2020年高鐵里程達(dá)3萬km[J]. 伊然. 工程機(jī)械. 2018(01)
[3]中國高鐵的全球戰(zhàn)略價(jià)值[J]. 徐飛. 人民論壇·學(xué)術(shù)前沿. 2016(02)
[4]022Cr17Ni12Mo2不銹鋼缺口試樣的疲勞壽命預(yù)測(cè)[J]. 吳啟舟,李江華,緱之飛,金丹. 機(jī)械工程材料. 2015(12)
[5]新一代中國高速鐵路動(dòng)車組面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與策略研究[J]. 繆炳榮,張衛(wèi)華,鄧永權(quán),李旭娟,梅桂明. 中國工程科學(xué). 2015(04)
[6]基于主S-N曲線法的焊接結(jié)構(gòu)虛擬疲勞試驗(yàn)理論與應(yīng)用[J]. 兆文忠,魏鴻亮,方吉,李季濤. 焊接學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]基于主S-N曲線法的地鐵車體焊縫疲勞分析[J]. 岳譯新,劉永強(qiáng),李曉峰. 機(jī)車電傳動(dòng). 2012(05)
[8]SUS301L系列不銹鋼在輕量化城軌車輛車體上的應(yīng)用[J]. 蘇柯,謝紅兵,岳譯新. 電力機(jī)車與城軌車輛. 2010(06)
[9]SUS301L不銹鋼冷軋產(chǎn)品的開發(fā)[J]. 杜海憲,徐鋒,洪流,鄭濤. 世界鋼鐵. 2010(06)
[10]中國高速列車的創(chuàng)新發(fā)展[J]. 張衛(wèi)華,王伯銘. 機(jī)車電傳動(dòng). 2010(01)
碩士論文
[1]高速動(dòng)車組鋁合金車體焊縫疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 鞠盈子.大連交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):2929121
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