【摘要】：為降低動(dòng)車組車體加工中的焊接殘余應(yīng)力,開展了動(dòng)車組KK端多道焊焊接殘余應(yīng)力仿真研究。研究中基于熱彈塑性有限元理論,利用實(shí)體-殼單元混合模型以有效減小計(jì)算規(guī)模,通過殼單元實(shí)現(xiàn)實(shí)體與殼單元連接的方法,建立了高速動(dòng)車組KK端多道焊焊接殘余應(yīng)力仿真有限元模型。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用雙橢球模型校核焊接熱源,通過提取和簡(jiǎn)化各道焊平均熱循環(huán)曲線,實(shí)現(xiàn)熱源加載,分析了KK端焊接殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,提出采用2種分段焊的優(yōu)化方案,最終的計(jì)算結(jié)果表明,分段焊可有效的減小KK端的焊接殘余應(yīng)力。
[Abstract]:In order to reduce the welding residual stress in the emus carbody machining, the simulation study on the welding residual stress at the KK end of the EMU was carried out. Based on the thermoelastic-plastic finite element theory, the hybrid model of solid-shell element is used to reduce the calculation scale effectively, and the connection between entity and shell element is realized by shell element. The simulation finite element model of KK end welding residual stress of high speed EMU is established. On the basis of the experiment, the welding heat source is checked by using the double ellipsoid model. By extracting and simplifying the average heat cycle curve of each pass welding, the heat source loading is realized, and the distribution law of welding residual stress in KK end is analyzed. On this basis, two kinds of optimization schemes are put forward. The final calculation results show that the welding residual stress of KK end can be effectively reduced by subsection welding.
【作者單位】： 大連交通大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院;濟(jì)南軌道裝備有限責(zé)任公司車輛研究所;密西根大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51220001,5140051520) 中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃(2013J012-B,2014J004-N,2014J004-A) 遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目(L2014182)
【分類號(hào)】：U270.6;TG404

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 范瀟;李京龍;楊曉君;馮濤;;大型混流式水輪機(jī)焊接殘余應(yīng)力分布的研究[J];熱加工工藝;2009年01期

2 蔣文春;馮曉亮;石風(fēng)濤;閆風(fēng)琴;;焊縫強(qiáng)度不匹配對(duì)殘余應(yīng)力的影響[J];熱加工工藝;2010年05期

3 程小全;高宇劍;;含穿透損傷復(fù)合材料槳葉結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度分析[J];失效分析與預(yù)防;2011年01期

4 王軍;馮國旭;楊亞東;程小全;;直升機(jī)復(fù)合材料槳葉振動(dòng)失效分析[J];失效分析與預(yù)防;2011年02期

5 朱濤;肖守訥;陽光武;;不同自由度單元之間連接剛度問題的研究與應(yīng)用[J];鐵道機(jī)車車輛;2010年04期

6 李婭娜;謝素明;李曉峰;兆文忠;;集裝箱平車中梁焊接變形的數(shù)值仿真[J];鐵道學(xué)報(bào);2010年05期

7 張世欣;路浩;趙克儉;吳向陽;;基于SYSWELD仿真的B型地鐵橫梁焊接工藝優(yōu)化[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2013年02期

8 梁吉鵬;馬斌捷;;復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)層間應(yīng)力分析綜述[J];強(qiáng)度與環(huán)境;2013年02期

9 崔鼎;蘇友斌;崔云俊;鮮玉強(qiáng);張偉;;微波結(jié)構(gòu)中的體殼單元混合建模方法[J];強(qiáng)激光與粒子束;2013年S1期

10 劉玉君;豐軍華;李瑞;姜福茂;;焊接順序?qū)Φ装褰Y(jié)構(gòu)變形影響的數(shù)值研究[J];熱加工工藝;2013年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 蘇陽;占小紅;陳潔;魏艷紅;;機(jī)身壁板局部件應(yīng)力與變形的數(shù)值模擬[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

2 周清華;杜留法;楊雄輝;;減搖鰭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)CAD/CAE一體化的若干關(guān)鍵技術(shù)探討[A];紀(jì)念徐秉漢院士船舶與海洋結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 高宇劍;張剛鋒;程小全;;含穿透損傷復(fù)合材料槳葉靜強(qiáng)度分析[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)（第二卷）[C];2010年

4 馮國旭;王軍;楊亞東;程小全;;直升機(jī)復(fù)合材料主槳葉振動(dòng)特性分析[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)（第二卷）[C];2010年

5 馮國旭;王軍;汪源龍;程小全;;直升機(jī)復(fù)合材料槳葉振動(dòng)調(diào)頻研究[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊(cè))[C];2010年

6 黎超文;王勇;;焊接順序?qū)形接頭殘余應(yīng)力和變形的影響[A];第十五次全國焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

7 李鄉(xiāng)亮;王春林;尹恒;邱明輝;;雙絲埋弧焊焊絲間距對(duì)焊縫成形的影響[A];2014年全國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2014年

8 崔宏偉;傅利斌;楊鑫華;;基于數(shù)值仿真的枕梁多道焊焊序優(yōu)化[A];2014第九屆中國智能交通年會(huì)大會(huì)論文集[C];2014年

9 張世欣;王明巖;陳江華;王勇;;基于SYSWELD仿真的B型地鐵構(gòu)架焊接工藝優(yōu)化[A];中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)第十八次全國焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——S04計(jì)算機(jī)輔助焊接工程[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 李婭娜;焊接變形預(yù)測(cè)與控制的數(shù)值方法研究及工程應(yīng)用[D];大連交通大學(xué);2010年

2 賈栗;工字鋼—端板組焊結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力有限元分析[D];山東大學(xué);2013年

3 宋以國;多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

4 李永正;同一截面焊接結(jié)構(gòu)完整性理論與試驗(yàn)研究[D];中國艦船研究院;2014年

5 陳躍;地鐵構(gòu)架多道焊應(yīng)力調(diào)控與焊接順序優(yōu)化方法研究[D];北京交通大學(xué);2014年

6 王小緒;稀貴金屬材料爆炸焊接及熱處理工藝研究[D];南京理工大學(xué);2014年

7 郭玉泉;核主泵屏蔽套用薄板激光焊接變形預(yù)測(cè)及調(diào)控[D];大連理工大學(xué);2014年

8 劉俊松;承壓設(shè)備調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼再熱脆化機(jī)理與風(fēng)險(xiǎn)控制方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄒寶霞;立體庫貨架鋼結(jié)構(gòu)的有限元分析[D];沈陽理工大學(xué);2010年

2 萬正喜;斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)力學(xué)性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];中南大學(xué);2011年

3 侯磊;核電站EPR常規(guī)島主廠房鋼結(jié)構(gòu)柱受力性能的基礎(chǔ)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

4 陳重毅;SA508-Ⅲ鋼厚壁圓筒縱焊溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)有限元分析[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2010年

5 劉軼暄;Monel-400合金圓筒環(huán)焊溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

6 張華芬;海洋平臺(tái)管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中問題的研究[D];中國石油大學(xué);2011年

7 張亮;中厚板激光多層焊溫度場(chǎng)與應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

8 王銳;大型LNG儲(chǔ)罐承臺(tái)的有限元分析[D];天津大學(xué);2012年

9 鄭東京;挖掘機(jī)工作裝置的有限元分析及其仿真[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

10 任開勛;機(jī)身蒙皮鉚接噪聲輻射特征及阻尼減振降噪技術(shù)研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2011年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 霍光瑞;朱丙坤;姚潤鋼;;雙絲埋弧焊工藝參數(shù)與焊道成形關(guān)系研究[J];熱加工工藝;2007年15期

2 王遠(yuǎn)江;巖灘與李家峽水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的原因和處理[J];水力發(fā)電;1999年05期

3 李連貴;解決巖灘水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片裂紋技術(shù)攻關(guān)取得突破性進(jìn)展[J];水力發(fā)電;2001年02期

4 樊世英;混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋原因分析及預(yù)防措施[J];水力發(fā)電;2002年05期

5 黃文,吳彤峰,毛漢領(lǐng);水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的應(yīng)力分布及其裂紋成因[J];實(shí)用測(cè)試技術(shù);1999年03期

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本文編號(hào)：2123123