新型列車轉向架側梁焊接殘余應力及變形的數(shù)值模擬.pdf

1、在鐵路、船舶、機械工程等行業(yè)內，大型構件的多層多道焊焊接往往被廣泛應用，由于大型結構在焊接時具有尺寸較大、結構復雜、焊接部位及焊縫多等特點，它們的焊接殘余應力和變形直接影響了焊接產(chǎn)品的制造質量和服役使用。所以對大型結構的多層多道焊焊接殘余應力和變形的預測和控制顯得尤為重要。
　　本文以***********公司某新型轉向架側梁為研究對象，針對大型結構多層多道焊焊接數(shù)值模擬時計算量較大等難點，采用了簡化了熱源的熱循環(huán)曲線法和固有應變

2、的方法進行了側梁的焊接殘余應力和焊接變形的數(shù)值模擬。主要研究內容如下:
　　1.針對側梁結構復雜、焊縫數(shù)目較多的特點，使用典型接頭進行了熱彈塑性方法和熱循環(huán)曲線法的殘余應力數(shù)值模擬，通過模擬結果的對比，驗證了熱循環(huán)曲線法的準確性，并對側梁進行了基于熱循環(huán)曲線法下的焊接殘余應力的數(shù)值模擬，將模擬結果與使用X射線衍射法得到的側梁關鍵位置的焊接殘余應力測試值進行對比，驗證了模擬結果的可靠性;
　　2.分別采用熱彈塑性方法和固有應變

3、法對典型接頭進行焊接變形的數(shù)值模擬，驗證了固有應變法在焊接變形模擬中的準確性，建立了側梁各焊縫的固有應變數(shù)據(jù)庫，基于固有應變數(shù)據(jù)庫的內容對側梁進行了焊接變形的數(shù)值模擬，并采用不同焊接順序、不同焊接方向和不同焊接線能量進行了側梁的焊接變形數(shù)值模擬，通過對側梁不同焊接工藝參數(shù)下的焊接變形量和分布情況的對比，為實際生產(chǎn)提供了一定的借鑒意義。
　　3.采用熱循環(huán)曲線法和固有應變法成功實現(xiàn)了大型結構多層多道焊焊接殘余應力和變形的數(shù)值模擬，為