轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁的焊接變形數(shù)值模擬研究.pdf

1、焊接是一個非常復(fù)雜的過程，涉及電弧物理學(xué)、傳熱學(xué)、冶金和力學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域。當(dāng)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(chǎn)制造中存在極大的局限性?；谠诮?jīng)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(dāng)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(gòu)件焊接變形研究中的應(yīng)用進行了相關(guān)規(guī)律的探索與總結(jié)，并提出相應(yīng)的改進方法與可行建議。主要內(nèi)容如下:
　　第一，

2、固有應(yīng)變法是研究大型焊接構(gòu)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(jié)果與熱彈塑性有限元法、固有應(yīng)變法的仿真結(jié)果進行對比分析。研究結(jié)果表明固有應(yīng)變法在焊接變形預(yù)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(gòu)件的焊接變形計算。
　　第二，熱輸入與板厚尺寸是影響固有應(yīng)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(gòu)件設(shè)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(yīng)變與焊接速度之間的強線性關(guān)系，同時總結(jié)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(yīng)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(guān)鍵。對三種假設(shè)的固有應(yīng)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(nèi)單元節(jié)點進行固有應(yīng)變的施加，其計算結(jié)果與熱彈塑性有限元的計算結(jié)果更接近。
　　第四，最后對大型焊