焊接殘余應(yīng)力對構(gòu)架疲勞強(qiáng)度的影響.pdf

1、焊接殘余應(yīng)力與變形是直接影響構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能與安全可靠性的重要因素，它在一定條件下會對結(jié)構(gòu)的斷裂特性、疲勞強(qiáng)度和形狀尺寸精度等產(chǎn)生十分不利的影響。轉(zhuǎn)向架作為機(jī)車車輛的主要部件，對行車安全起著至關(guān)重要的作用，焊接構(gòu)架又是轉(zhuǎn)向架的重要承載和傳力構(gòu)件，如何準(zhǔn)確測試或模擬焊接構(gòu)架的殘余應(yīng)力，分析其對疲勞強(qiáng)度的影響，對提高轉(zhuǎn)向架焊接結(jié)構(gòu)承載能力、延長其使用壽命，提高運行安全性具有重要的工程價值。
　　 本文綜述了焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬技術(shù)的特點

2、以及國內(nèi)外焊接殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀和最新進(jìn)展，并在有限元分析軟件ANSYS基礎(chǔ)上，分別給出了焊接溫度場及應(yīng)力場的數(shù)學(xué)模型及有限元求解方法。
　　 針對焊接構(gòu)架主結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力數(shù)值模擬分析計算量大、時步長難以確定、計算結(jié)果難以收斂等問題，對單元的選擇、網(wǎng)格的劃分、間步長的選擇以及邊界條件參數(shù)的規(guī)范進(jìn)行了研究，采用三維實體六面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在近熱源區(qū)域采用極細(xì)網(wǎng)格，遠(yuǎn)熱源區(qū)域則采用稀疏網(wǎng)格，較大程度地提高了計算效率。焊接熱源的加載

3、焊縫金屬填充過程的模擬是焊接數(shù)值模擬技術(shù)的難點之一，本文采用單元生死單元格技術(shù)模擬焊縫金屬的填充過程，得到了與經(jīng)典理論相符合的計算結(jié)果；用高斯熱源模型模擬焊接熱源，并通過ANSYS參數(shù)化設(shè)計語言APDL編模擬熱源移動，得出焊接溫度場、熱、應(yīng)力及殘余應(yīng)力的計算結(jié)果，并分析出殘余應(yīng)力對構(gòu)架疲勞強(qiáng)度的影響，為復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬研究的可行性提供了依據(jù)。
　　 本文還通過比較不同的殘余應(yīng)力檢測技術(shù)和檢測設(shè)備，提出適用于焊接構(gòu)架的殘余應(yīng)