電力機(jī)車車體典型部件焊接變形預(yù)測(cè)研究.pdf

1、電力機(jī)車車體主要由焊接工序進(jìn)行制造，車體制造過程中的焊接變形矯正極為耗時(shí)費(fèi)力，對(duì)車體的生產(chǎn)效率也有很大的影響。車體焊接變形預(yù)測(cè)及控制一直是車體制造工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。準(zhǔn)確的確定車體各零件的下料補(bǔ)償余量及部件裝配時(shí)的反變形量是保證車體制造質(zhì)量的關(guān)鍵，需要對(duì)車體典型部件的焊接變形進(jìn)行較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
　　對(duì)于像電力機(jī)車車體這樣的大型復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)的焊接變形預(yù)測(cè)，目前在制造上主要以經(jīng)驗(yàn)積累為主，這種方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代化的焊接生產(chǎn)要求。固有

2、應(yīng)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(jì)算時(shí)間，同時(shí)又能獲得一定的計(jì)算精度，對(duì)電力機(jī)車車體制造具有較大的實(shí)用價(jià)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(diǎn)闡述了固有應(yīng)變理論。通過分析整理電力機(jī)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(yīng)變理論及應(yīng)用研究成果上的基礎(chǔ)上，提出了車體典型焊縫的固有應(yīng)變簡(jiǎn)化計(jì)算公式。通過對(duì)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(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)和實(shí)測(cè)結(jié)果，確定了車體典型焊縫固有應(yīng)變計(jì)算簡(jiǎn)化公式中的修正系數(shù)。以此為基礎(chǔ)，利用簡(jiǎn)化公式建立了與固有應(yīng)變法焊接變形預(yù)測(cè)軟件WELD_STA配套的電力機(jī)車車體典型焊縫專用固有應(yīng)變數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上，闡述了WELD_STA軟件預(yù)測(cè)焊接變形的一般原理和方法，并利用車體專用焊縫固有應(yīng)變數(shù)據(jù)庫和該軟件對(duì)車體的典型部件枕梁的焊接變形進(jìn)行了預(yù)測(cè)。通過開展枕梁的焊接變形實(shí)測(cè)驗(yàn)證，把軟件的計(jì)算結(jié)果與枕梁的變形實(shí)測(cè)結(jié)果