轉向架構架側梁的焊接變形數(shù)值模擬研究.pdf

1、焊接是一個非常復雜的過程，涉及電弧物理學、傳熱學、冶金和力學等多學科領域。當今已有的焊接變形研究方法主要有:解析法、試驗法與數(shù)值模擬三種方法。然而采用理論的解析法和試驗法在實際生產制造中存在極大的局限性。基于在經濟成本、運算效率和適用范圍方面具有明顯的優(yōu)勢，數(shù)值模擬已成為當今焊接研究最主要的分析方法。本文主要針對數(shù)值模擬在構件焊接變形研究中的應用進行了相關規(guī)律的探索與總結，并提出相應的改進方法與可行建議。主要內容如下:
　　第一，

2、固有應變法是研究大型焊接構件焊后殘余變形的主要分析方法。本文對某平板多層焊接接頭進行了試驗研究，并將焊后變形測量結果與熱彈塑性有限元法、固有應變法的仿真結果進行對比分析。研究結果表明固有應變法在焊接變形預測中具有可靠性，且在保證精度的前提下，能極大的縮短計算周期，適用于大型焊接構件的焊接變形計算。
　　第二，熱輸入與板厚尺寸是影響固有應變的主要因素。焊接速度是控制熱輸入量最常用的工藝參數(shù)，板厚是構件設計過程中必須考慮的問題。本文對

3、一系列T型焊接接頭進行了數(shù)值模擬，研究表明了橫向、縱向及等效固有應變與焊接速度之間的強線性關系，同時總結出板厚尺寸對T型焊接接頭的焊后殘余變形的影響規(guī)律。
　　第三，固有應變值的施加方式和施加位置是影響數(shù)值模擬計算精度的關鍵。對三種假設的固有應變施加位置方案進行了計算和對比，發(fā)現(xiàn)以焊縫中間線為軸心，焊縫直角邊的1/2為半徑的范圍內單元節(jié)點進行固有應變的施加，其計算結果與熱彈塑性有限元的計算結果更接近。
　　第四，最后對大型焊