無縫鋼軌鋁熱焊接接頭力學性能的有限元分析.pdf

1、無縫線路是當今鐵路發(fā)展和進步的重要標志，對社會生產力的發(fā)展起到了很大的推動作用。無縫線路以鋼軌焊接技術為基礎，通過鋼軌焊接取代了大部分普通鋼軌接頭，節(jié)省大量鋼軌接頭材料的同時還能滿足列車高速運行的要求。隨著無縫線路不斷高速重載化，鋼軌焊接接頭的質量和穩(wěn)定性問題日益加重，鋁熱焊接接頭更是無縫線路的薄弱環(huán)節(jié)，嚴重時將危及行車安全。因此，開展鋼軌鋁熱焊接接頭的性能和穩(wěn)定性研究就顯得迫在眉睫。
　　 針對焊接接頭性能的研究問題，分析了本

2、文結合鋁熱焊參數(shù)進行接頭性能有限元模擬的可行性?；阡撥変X熱焊接熱分析理論，建立了鋼軌鋁熱焊接熱傳遞有限元模型，將熱傳遞的三種形式包括熱傳導、對流和熱輻射考慮在模型中，并采用計算流體力學軟件(CFD)對使用雙冒口側頂式澆注系統(tǒng)的鋼軌鋁熱焊接主要過程進行了數(shù)值模擬，得出了不同焊接熱條件下的影響鋼軌鋁熱焊接接頭性能的焊接參數(shù)，為輪軌滾動接觸狀態(tài)下的鋁熱焊接接頭有限元模型的建立提供依據(jù)。
　　 運用Hertz接觸理論得到了輪軌接觸的法

3、向力分布規(guī)律，基于車輛－軌道耦合動力學模型求解了輪軌接觸關系，并考慮了焊接接頭存在短波低塌不平順時的接頭動力學特性。結果表明:輪軌法向沖擊載荷隨車速的增加近似成線性增長，隨焊接接頭離最近軌枕的距離的增大而減小等。建立了輪軌接觸時的焊接接頭有限元模型，結合各項影響參數(shù)進行了輪軌滾動、滑動工況下的接頭力學性能分析。結果表明:列車運行時應盡量避免車輛緊急制動以及啟動加速空轉的發(fā)生;在進行鋁熱焊接時應盡量將接頭焊縫設置在距離鄰近軌枕較遠處，同時