快捷货车转向架侧梁焊接变形与残余应力的仿真研究
发布时间：2021-08-21 11:29
侧梁是转向架构架上十分重要的组成部分,其焊接质量会对转向架构架的服役性能产生至关重要的影响。侧梁作为大型的焊接结构,生产过程中将不可避免地产生焊接变形及残余应力,其幅值大小和分布状态会对转向架的尺寸精度、结构强度及可靠性产生影响,这对于承受较大静、动载荷的轨道车辆转向架尤为重要。因此,需要在其结构及工艺设计中,采取有效措施控制侧梁的焊接变形及残余应力。本文以160km/h快捷铁路货车转向架构架侧梁为研究对象,通过建立有限元模型,实现其焊接过程的仿真模拟,研究焊接顺序及消应力热处理法对侧梁焊接变形及残余应力的影响。以拘束焊态、自由焊态对接接头和T型接头的焊接仿真为切入点,采用热循环曲线法对各组试板的焊接过程、热处理过程进行模拟,论证用该方法分析侧梁焊接变形及残余应力的可行性。然后以试板焊接为依据,对侧梁的焊接过程进行仿真,将侧梁外部长焊缝的焊接顺序作为变量,设定四种方案,对不同焊序下侧梁的焊接变形和残余应力进行对比分析。通过对四种方案的焊接变形及残余应力的比较分析,发现方案1的焊接变形最小,为最佳方案。针对方案1进行消应力热处理过程仿真,并与试验测试所得结果对比分析,仿真计算所得结果与试...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对接接头试板的有限元网格模型
图２．４侧梁的有限元网格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??．３边界条件的建立??．３．１散热面的建立??散热面又称热交换面，作为材料表面的热边界条件，用以反应材料表面同外界环境??的热量交换。通常情况下，用来表征与外界环境相连并发生热交换的１Ｄ或２Ｄ单元??以及与其相关的所有壳单元需要划分成一个组。??１１??
第二章有限元模型建立??图２．３?Ｔ型接头试板的有限元网格模型??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｔ?ｊｏｉｎｔ??图２．４侧梁的有限元网格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??２．３边界条件的建立??２．３．１散热面的建立??散热面又称热交换面，作为材料表面的热边界条件，用以反应材料表面同外界环境??间的热量交换。通常情况下，用来表征与外界环境相连并发生热交换的１Ｄ或２Ｄ单元??以及与其相关的所有壳单元需要划分成一个组。??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于固有应变法的地铁侧墙FSW焊接变形仿真[J]. 迟哲,刘亚良,王陆钊,杨鑫华. 电焊机. 2017(10)
[2]焊接残余应力的测定及消除方法[J]. 卢书媛,王卫忠,俞璐,时伟,刘烽,吴骋. 理化检验(物理分册). 2017(09)
[3]过载拉伸消除不锈钢焊接残余应力的数值分析[J]. 宇慧平,冯峰,张亦良,赵尔冰. 焊接学报. 2016(08)
[4]新常态下我国铁路货车技术发展分析[J]. 于跃斌,雷恩强. 铁道车辆. 2015(12)
[5]中外铁路快捷货运网络比较研究[J]. 匡敏,迟骋. 中国铁路. 2015(09)
[6]国内外铁路客车转向架悬挂系统的发展[J]. 曹青松,刘志洋,陶晶. 铁道机车与动车. 2015(06)
[7]国外铁路快捷货车发展趋势及启示[J]. 吴荣坤,诸葛恒英. 铁道货运. 2015(04)
[8]管类环焊缝热时效和振动时效去除焊接应力对比研究[J]. 曹慧. 航天制造技术. 2014(05)
[9]特高压输电钢管塔插接法兰节点焊接热效应[J]. 金李,刘汉生. 电力建设. 2014(10)
[10]铝合金货车侧墙多道焊变形预测[J]. 杨鑫华,郭太金,许永辉,赵欣. 大连交通大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]双向预置应力控制铝合金薄板焊接变形与热裂纹研究[D]. 周广涛.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]悬挂式单轨车辆转向架焊接构架模态分析及强度研究[D]. 王智辉.西南交通大学 2017
[2]Invar钢激光-MIG复合焊接熔池流场形态研究[D]. 汪奇兵.南京航空航天大学 2016
[3]S620Q高强厚板焊接过程数值模拟及实验研究[D]. 李振团.内蒙古科技大学 2015
[4]基于形状精度的车门焊接仿真分析研究[D]. 王良涛.湖南大学 2014
[5]铝合金激光-TIG复合焊接残余应力与变形的数值分析[D]. 吴刚.电子科技大学 2012
[6]爆炸消除焊接残余应力的数值模拟[D]. 曾巍.华中科技大学 2012
[7]Y25转向架制作关键技术与质量控制研究[D]. 王永兵.山东大学 2011
[8]大型船体焊接变形仿真技术研究及其应用[D]. 李婧.上海交通大学 2011
[9]直缝焊管高频感应焊接残余应力分析[D]. 谷绪地.燕山大学 2010
[10]海上石油平台桩腿齿条焊接应力变形热弹塑性有限元分析[D]. 李争.天津大学 2010
本文编号：3355513
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对接接头试板的有限元网格模型
图２．４侧梁的有限元网格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??．３边界条件的建立??．３．１散热面的建立??散热面又称热交换面，作为材料表面的热边界条件，用以反应材料表面同外界环境??的热量交换。通常情况下，用来表征与外界环境相连并发生热交换的１Ｄ或２Ｄ单元??以及与其相关的所有壳单元需要划分成一个组。??１１??
第二章有限元模型建立??图２．３?Ｔ型接头试板的有限元网格模型??Ｆｉｇ．?２．３?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｔ?ｊｏｉｎｔ??图２．４侧梁的有限元网格模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｉｄｅ?ｂｅａｍ??２．３边界条件的建立??２．３．１散热面的建立??散热面又称热交换面，作为材料表面的热边界条件，用以反应材料表面同外界环境??间的热量交换。通常情况下，用来表征与外界环境相连并发生热交换的１Ｄ或２Ｄ单元??以及与其相关的所有壳单元需要划分成一个组。??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于固有应变法的地铁侧墙FSW焊接变形仿真[J]. 迟哲,刘亚良,王陆钊,杨鑫华. 电焊机. 2017(10)
[2]焊接残余应力的测定及消除方法[J]. 卢书媛,王卫忠,俞璐,时伟,刘烽,吴骋. 理化检验(物理分册). 2017(09)
[3]过载拉伸消除不锈钢焊接残余应力的数值分析[J]. 宇慧平,冯峰,张亦良,赵尔冰. 焊接学报. 2016(08)
[4]新常态下我国铁路货车技术发展分析[J]. 于跃斌,雷恩强. 铁道车辆. 2015(12)
[5]中外铁路快捷货运网络比较研究[J]. 匡敏,迟骋. 中国铁路. 2015(09)
[6]国内外铁路客车转向架悬挂系统的发展[J]. 曹青松,刘志洋,陶晶. 铁道机车与动车. 2015(06)
[7]国外铁路快捷货车发展趋势及启示[J]. 吴荣坤,诸葛恒英. 铁道货运. 2015(04)
[8]管类环焊缝热时效和振动时效去除焊接应力对比研究[J]. 曹慧. 航天制造技术. 2014(05)
[9]特高压输电钢管塔插接法兰节点焊接热效应[J]. 金李,刘汉生. 电力建设. 2014(10)
[10]铝合金货车侧墙多道焊变形预测[J]. 杨鑫华,郭太金,许永辉,赵欣. 大连交通大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]双向预置应力控制铝合金薄板焊接变形与热裂纹研究[D]. 周广涛.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]悬挂式单轨车辆转向架焊接构架模态分析及强度研究[D]. 王智辉.西南交通大学 2017
[2]Invar钢激光-MIG复合焊接熔池流场形态研究[D]. 汪奇兵.南京航空航天大学 2016
[3]S620Q高强厚板焊接过程数值模拟及实验研究[D]. 李振团.内蒙古科技大学 2015
[4]基于形状精度的车门焊接仿真分析研究[D]. 王良涛.湖南大学 2014
[5]铝合金激光-TIG复合焊接残余应力与变形的数值分析[D]. 吴刚.电子科技大学 2012
[6]爆炸消除焊接残余应力的数值模拟[D]. 曾巍.华中科技大学 2012
[7]Y25转向架制作关键技术与质量控制研究[D]. 王永兵.山东大学 2011
[8]大型船体焊接变形仿真技术研究及其应用[D]. 李婧.上海交通大学 2011
[9]直缝焊管高频感应焊接残余应力分析[D]. 谷绪地.燕山大学 2010
[10]海上石油平台桩腿齿条焊接应力变形热弹塑性有限元分析[D]. 李争.天津大学 2010
本文编号：3355513
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