新型列車(chē)轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)焊接數(shù)值模擬.pdf

1、列車(chē)的轉(zhuǎn)向架是保證車(chē)輛運(yùn)行品質(zhì)與運(yùn)行安全的關(guān)鍵部件，作為轉(zhuǎn)向架的承載部件，構(gòu)架又是其最重要的組成部件。焊接是構(gòu)架的主要的制造方式，因此，研究新一代轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接殘余應(yīng)力與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)系，具有非常重要的意義。迅速發(fā)展的現(xiàn)代焊接技術(shù)雖然在很大程度上為轉(zhuǎn)向架焊接質(zhì)量的提高提供了良好的基礎(chǔ)，但由于材料本身的物理特性以及焊接接頭組織性能的不均勻性，在焊接過(guò)程中仍難免產(chǎn)生缺陷，我們所進(jìn)行的研究也就是對(duì)于解決以上焊接技術(shù)問(wèn)題的探討。
　　 進(jìn)

2、入二十世紀(jì)中后期以來(lái)，伴隨著計(jì)算機(jī)革命的興起，各種基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)科得到了跨越式發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成為各行各業(yè)在總結(jié)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)繼而發(fā)展新技術(shù)新工藝的重要推動(dòng)力之一。焊接是一個(gè)強(qiáng)烈非線性的復(fù)雜過(guò)程，其間發(fā)生的各種復(fù)雜現(xiàn)象我們難以直觀去感知，很多情況下都是依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。例如焊接時(shí)的電磁、傳熱、金屬熔化凝固，冷卻時(shí)的相變、焊接應(yīng)力及變形等，我們今天也難以給出詳細(xì)的解決方案。為此，本文嘗試使用數(shù)值模擬來(lái)研究轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接過(guò)程中的各

3、種現(xiàn)象，以求能取得滿意的結(jié)果。
　　 本論文主要圍繞如何利用有限元技術(shù)模擬轉(zhuǎn)向架焊接過(guò)程，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確保列車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接質(zhì)量，研究列車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接制造中如何有效地控制焊接變形及應(yīng)力的問(wèn)題。選取某新型列車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架作為研究對(duì)象，結(jié)合有限元方法采用ESI焊接專(zhuān)業(yè)軟件SYSWELD對(duì)列車(chē)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析，建立其三維幾何模型，劃分網(wǎng)格模型，并設(shè)置熱源參數(shù)。討論了計(jì)算所得的溫度場(chǎng)、材料相變、殘余應(yīng)力以及變形結(jié)果，將計(jì)算結(jié)果