新型列車轉(zhuǎn)向架側(cè)梁焊接殘余應(yīng)力及變形的數(shù)值模擬.pdf

1、在鐵路、船舶、機(jī)械工程等行業(yè)內(nèi)，大型構(gòu)件的多層多道焊焊接往往被廣泛應(yīng)用，由于大型結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)具有尺寸較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接部位及焊縫多等特點(diǎn)，它們的焊接殘余應(yīng)力和變形直接影響了焊接產(chǎn)品的制造質(zhì)量和服役使用。所以對大型結(jié)構(gòu)的多層多道焊焊接殘余應(yīng)力和變形的預(yù)測和控制顯得尤為重要。
　　本文以***********公司某新型轉(zhuǎn)向架側(cè)梁為研究對象，針對大型結(jié)構(gòu)多層多道焊焊接數(shù)值模擬時(shí)計(jì)算量較大等難點(diǎn)，采用了簡化了熱源的熱循環(huán)曲線法和固有應(yīng)變

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

3、法對典型接頭進(jìn)行焊接變形的數(shù)值模擬，驗(yàn)證了固有應(yīng)變法在焊接變形模擬中的準(zhǔn)確性，建立了側(cè)梁各焊縫的固有應(yīng)變數(shù)據(jù)庫，基于固有應(yīng)變數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容對側(cè)梁進(jìn)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(jìn)行了側(cè)梁的焊接變形數(shù)值模擬，通過對側(cè)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(shí)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(yīng)變法成功實(shí)現(xiàn)了大型結(jié)構(gòu)多層多道焊焊接殘余應(yīng)力和變形的數(shù)值模擬，為