電力機車車體典型部件焊接變形預測研究.pdf

1、電力機車車體主要由焊接工序進行制造，車體制造過程中的焊接變形矯正極為耗時費力，對車體的生產(chǎn)效率也有很大的影響。車體焊接變形預測及控制一直是車體制造工作中的一項重要任務。準確的確定車體各零件的下料補償余量及部件裝配時的反變形量是保證車體制造質(zhì)量的關(guān)鍵，需要對車體典型部件的焊接變形進行較準確的預測。
　　對于像電力機車車體這樣的大型復雜焊接結(jié)構(gòu)的焊接變形預測，目前在制造上主要以經(jīng)驗積累為主，這種方法已不能適應現(xiàn)代化的焊接生產(chǎn)要求。固有

2、應變法使用線彈性有限元代替熱彈塑性有限元求解焊接結(jié)構(gòu)的焊接變形，可大大減少求解計算時間，同時又能獲得一定的計算精度，對電力機車車體制造具有較大的實用價值。
　　本文在闡述焊接變形數(shù)值模擬的一般方法和原理的基礎(chǔ)上，重點闡述了固有應變理論。通過分析整理電力機車車體的典型焊縫及其焊接工藝，建立了車體典型焊縫的參數(shù)化模型。在總結(jié)現(xiàn)有固有應變理論及應用研究成果上的基礎(chǔ)上，提出了車體典型焊縫的固有應變簡化計算公式。通過對反映車體典型焊縫特征的

3、焊接接頭的熱彈塑性分析，同時，結(jié)合實驗和實測結(jié)果，確定了車體典型焊縫固有應變計算簡化公式中的修正系數(shù)。以此為基礎(chǔ)，利用簡化公式建立了與固有應變法焊接變形預測軟件WELD_STA配套的電力機車車體典型焊縫專用固有應變數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上，闡述了WELD_STA軟件預測焊接變形的一般原理和方法，并利用車體專用焊縫固有應變數(shù)據(jù)庫和該軟件對車體的典型部件枕梁的焊接變形進行了預測。通過開展枕梁的焊接變形實測驗證，把軟件的計算結(jié)果與枕梁的變形實測結(jié)果