牽引梁激光復(fù)合焊焊接變形數(shù)值模擬.pdf

1、地鐵作為一種隨著城市發(fā)展而興起的公共軌道交通方式，正在受到越來越多城市的歡迎。牽引梁是地鐵車輛底架的重要部分，主要通過大量的焊接加工而成。然而，焊接變形始終伴隨著焊接過程出現(xiàn)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的裝配、壽命和安全性帶來影響，因此需要對(duì)焊接變形進(jìn)行控制。
　　本文以地鐵車輛底架的牽引梁作為研究對(duì)象，使用SYSWELD軟件對(duì)牽引梁在不同焊接順序和焊接約束下的焊接變形進(jìn)行數(shù)值模擬，以選出變形更小的焊接工藝方案。本文的主要內(nèi)容:首先，敘述了本文的選

2、題背景和意義，從設(shè)計(jì)措施和工藝措施兩個(gè)方面簡(jiǎn)述了變形控制的方法，再綜述了焊接模擬和激光-MIG復(fù)合焊數(shù)值模擬的國(guó)內(nèi)國(guó)外的研究現(xiàn)狀。其次，對(duì)焊接數(shù)值模擬的常用理論、熱源類型和軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。再次，對(duì)牽引梁的焊縫進(jìn)行分類。根據(jù)實(shí)際的焊接工藝，基于熱彈塑性法對(duì)不同焊接接頭進(jìn)行熱源校核，使之與實(shí)驗(yàn)得到的焊縫截面基本一致，再提取各接頭的固有應(yīng)變。然后，將提取得到的固有應(yīng)變值通過等效溫度法施加到牽引梁中進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算得到的變形與實(shí)際測(cè)量變形

3、進(jìn)行比較。最后，本文選擇了3種不同的焊接約束和3種不同的焊接順序工藝對(duì)牽引梁焊接變形進(jìn)行優(yōu)化。
　　研究結(jié)果表明:使用3D高斯+雙橢球熱源模型模擬激光-MIG復(fù)合焊，模擬焊縫截面與實(shí)驗(yàn)所得截面非常接近，驗(yàn)證了熱源模型選擇的正確性;同樣的焊接工藝條件下，模擬變形結(jié)果與實(shí)際測(cè)量的變形結(jié)果非常接近，兩者相對(duì)誤差為8.23％，證明了使用固有應(yīng)變法預(yù)估焊接變形的可行性;不同的焊接約束和順序?qū)附幼冃未嬖谟绊?，牽引梁焊后發(fā)生了不同程序的角變形