高速列車整體結(jié)構(gòu)中有許多大型部件利用到焊接技術(shù),例如牽引梁、枕梁部分。它們的結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜,空間體積大、需要焊接的部位數(shù)量較多。焊接過(guò)程中殘留下來(lái)的變形會(huì)直接影響它們的服役性能以及產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。焊接變形的預(yù)測(cè)和控制是城市軌道車輛生產(chǎn)制造商急需攻克的重要難題。本文的研究對(duì)象是SUS301L-MT不銹鋼地鐵枕梁,采用法國(guó)ESI集團(tuán)針對(duì)焊接模擬專門開(kāi)發(fā)的SYSWELD模擬軟件,對(duì)枕梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接殘余變形的數(shù)值模擬預(yù)測(cè)分析。本文主要研究工作包括如下:首先針對(duì)枕梁結(jié)構(gòu)提取主要的五種插接接頭,然后對(duì)其進(jìn)行焊接和瞬態(tài)模擬分析,獲得實(shí)際焊縫形貌和模擬焊縫形貌,完成復(fù)核熱源校核工作。其次利用校核后熱源對(duì)著五種主要接頭進(jìn)行瞬態(tài)分析,提取固有應(yīng)變值。最后,利用獲得的固有應(yīng)變值完成了枕梁實(shí)際焊接變形模擬分析和各優(yōu)化方案下枕梁焊接變形模擬分析。模擬分析結(jié)果表明:枕梁在實(shí)際工藝下X向收縮變形大小為2.28mm;Y向收縮變形值為0.58mm;X向彎曲變形量為4.66mm;Y向彎曲變形為0.61mm;蓋板邊緣的角變形量為1.58mm;側(cè)立板邊緣角變形2.09mm。其中X向彎曲變形模擬結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差為11... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 焊接殘余變形的預(yù)測(cè)和控制
        1.2.1 預(yù)測(cè)焊接殘余變形的方法
        1.2.2 控制焊接殘余變形的措施
    1.3 激光復(fù)合焊技術(shù)概述
        1.3.1 激光復(fù)合焊接研究
        1.3.2 激光-MAG復(fù)合焊工作原理
        1.3.3 激光-MAG復(fù)合焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
    1.4 焊接數(shù)值模擬技術(shù)
        1.4.1 國(guó)內(nèi)外焊接技術(shù)模擬的進(jìn)展
        1.4.2 焊接模擬中的難點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 焊接模擬有限元理論和軟件介紹
    2.1 焊接數(shù)值模擬熱力學(xué)理論
        2.1.1 熱傳導(dǎo)
        2.1.2 熱對(duì)流
        2.1.3 熱輻射
    2.2 焊接模擬常用熱源模型
        2.2.1 面熱源
        2.2.2 體熱源
    2.3 瞬態(tài)模擬有限元法理論
    2.4 固有應(yīng)變分析法
    2.5 焊接模擬軟件簡(jiǎn)介
第3章 枕梁典型接頭焊接及熱源校核
    3.1 枕梁結(jié)構(gòu)組成
    3.2 典型接頭的提取
    3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.4 焊接實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 焊接工藝
        3.4.2 不同類型接頭的焊縫形貌
    3.5 熱源校核
    3.6 本章小結(jié)
第4章 新型地鐵枕梁焊接變形及仿真
    4.1 枕梁焊接工藝
    4.2 有限元模型
    4.3 枕梁約束條件
    4.4 固有應(yīng)變的提取
    4.5 固有應(yīng)變法的驗(yàn)證
    4.6 枕梁焊接變形分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 新型地鐵枕梁焊接工藝優(yōu)化
    5.1 焊接約束優(yōu)化
    5.2 焊接順序優(yōu)化
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]列車轉(zhuǎn)向架側(cè)梁焊接溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 張宏閣,曹源.  電焊機(jī). 2015(01)
[2]焊接數(shù)值模擬中熱源的選用原則[J]. 谷京晨,童莉葛,黎磊,王立,尹少武,白世武.  材料導(dǎo)報(bào). 2014(01)
[3]TA15合金激光焊接熔池形貌及溫度場(chǎng)分析[J]. 黃松,杜學(xué)銘.  焊接. 2012 (12)
[4]基于FLUENT的7022鋁合金攪拌摩擦焊接過(guò)程數(shù)值模擬與分析[J]. 董學(xué)偉,黎向鋒,左敦穩(wěn),汪洪峰,王吉?jiǎng)?董春林,李光.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2011(04)
[5]高能束焊接數(shù)值模擬可變新型熱源模型的建立[J]. 楊建國(guó),陳緒輝,張學(xué)秋.  焊接學(xué)報(bào). 2010(02)
[6]激光-MIG復(fù)合焊接2A12鋁合金工藝和接頭性能[J]. 嚴(yán)軍,高明,曾曉雁.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2009(12)
[7]激光焊接技術(shù)在一汽大眾邁騰車身制造中的應(yīng)用[J]. 韓立軍.  金屬加工(熱加工). 2008(08)
[8]論焊接件變形的結(jié)構(gòu)和工藝分析[J]. 張志偉.  機(jī)械研究與應(yīng)用. 2007(03)
[9]厚板鋁合金YAG-MIG復(fù)合焊接溫度場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 姜幼卿,辜磊,劉建華.  焊接學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]高能束焊接數(shù)值模擬中的新型熱源模型[J]. 吳甦,趙海燕,王煜,張曉宏.  焊接學(xué)報(bào). 2004(01)

博士論文
[1]激光+GMAW-P復(fù)合熱源焊焊縫成形的數(shù)值模擬[D]. 胥國(guó)祥.山東大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于SYSWELD管板焊結(jié)構(gòu)焊接變形的數(shù)值模擬[D]. 孫令飛.山東大學(xué) 2017
[2]城市軌道交通列車運(yùn)行調(diào)整問(wèn)題建模與算法設(shè)計(jì)[D]. 黃金成.西南交通大學(xué) 2017
[3]301L不銹鋼窄間隙激光填絲焊與激光-MAG復(fù)合焊技術(shù)研究[D]. 楊瑞欣.西南交通大學(xué) 2017
[4]轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁的焊接變形數(shù)值模擬研究[D]. 王秋實(shí).西南交通大學(xué) 2017
[5]牽引梁激光復(fù)合焊焊接變形數(shù)值模擬[D]. 梁勇.西南交通大學(xué) 2017
[6]新型地鐵端部底架枕梁焊接變形的數(shù)值模擬[D]. 黃菁婧.西南交通大學(xué) 2016
[7]基于ABAQUS平臺(tái)對(duì)鋁合金焊接變形和應(yīng)力的數(shù)值模擬及研究[D]. 馬鋒.重慶交通大學(xué) 2016
[8]車身薄板件焊接變形CAE分析與工藝優(yōu)化研究[D]. 周玉雷.湖南大學(xué) 2015
[9]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(xué) 2014
[10]大型構(gòu)件多層多道焊焊接變形數(shù)值模擬[D]. 朱忠尹.西南交通大學(xué) 2013



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