高速列車鋁合金車體側(cè)墻殘余應(yīng)力與變形數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，高速列車的速度不斷的提升，高速列車的生產(chǎn)質(zhì)量要求也相應(yīng)的提高。焊接作為高速列車生產(chǎn)的重要手段，焊接殘余應(yīng)力和殘余變形一直是生產(chǎn)過程面臨的難題，焊接殘余變形不僅會(huì)影響列車外形的美觀，而且會(huì)導(dǎo)致車體裝配尺寸出現(xiàn)偏差；焊接殘余應(yīng)力對(duì)列車的疲勞強(qiáng)度有較大的影響。因此，掌握鋁合金焊接殘余應(yīng)力和殘余變形規(guī)律可以為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)提供幫助。
　　CRH2新一代高速列車車體結(jié)構(gòu)，采用薄壁筒形的整體承載式輕量化鋁合金型材結(jié)構(gòu)材

2、料，其材料采用A5083P-O、A6N01S-T5和A7N01S-T4、A7N05S-T5等系列鋁合金，車體結(jié)構(gòu)由底架、端墻、側(cè)墻、車頂?shù)冉M成。本文使用SYSWELD對(duì)其中的側(cè)墻部分進(jìn)行模擬仿真，側(cè)墻為超薄大型中空鋁型材的拼焊結(jié)構(gòu)，使用的型號(hào)A6N01S－T5的鋁合金，焊接方法主要采用MIG焊。首先根據(jù)側(cè)墻結(jié)構(gòu)形式，擬定了側(cè)墻上焊縫所需的4種焊接接頭，并在此基礎(chǔ)上，采用高斯雙橢球熱源模型在SYSWELD軟件對(duì)這些熱源進(jìn)行了仿真與校核。以

3、此熱源校核為基礎(chǔ)，使用SYSWELD對(duì)側(cè)墻的局部和整體進(jìn)行模擬，分析側(cè)墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有工藝下焊接殘余應(yīng)力的大小和分布規(guī)律，并將結(jié)果與實(shí)際測試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可知計(jì)算值和測試值都有良好一致性；在此前提下研究焊接順序和焊接線能量對(duì)殘余應(yīng)力分布、大小的影響，得到結(jié)論：1、工藝參數(shù)不允許范圍內(nèi)焊接線能量增大殘余應(yīng)力減小；2、對(duì)稱焊接時(shí)焊接殘余應(yīng)力最小。
　　再用SYSWEID軟件中PAM-ASSEMBLY模塊使用“局部－整體”法對(duì)側(cè)墻的焊接變形