鋼軌鎖定閃光焊機(jī)機(jī)頭設(shè)計(jì)分析技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)縫線路是二十世紀(jì)鐵路軌道結(jié)構(gòu)方面的重要進(jìn)步，它的諸多優(yōu)點(diǎn)使其成為高速、重載鐵路軌道結(jié)構(gòu)的最優(yōu)選擇，頗得世界各國(guó)青睞。鋼軌焊接是無(wú)縫線路建設(shè)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，它直接決定了焊接接頭的質(zhì)量，對(duì)鐵路安全有重要影響。因此，研究鋼軌焊接關(guān)鍵技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)，提高鋼軌焊接質(zhì)量有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 閃光焊是目前鋼軌焊接的主要方法，由于焊接涉及電弧物理、傳熱、冶金和力學(xué)等，過(guò)程十分復(fù)雜，對(duì)焊接過(guò)程溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的分析研究一直是提高焊接質(zhì)量的

2、重要基礎(chǔ)。本文用有限元分析軟件ANSYS對(duì)鋼軌鎖定閃光焊的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬，分析了閃光階段的溫度場(chǎng)和頂鍛階段的應(yīng)力場(chǎng)分布，并對(duì)頂鍛推瘤后鋼軌的冷卻變形進(jìn)行模擬分析。對(duì)鋼軌閃光焊機(jī)機(jī)頭機(jī)構(gòu)組成進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，并著重對(duì)頰板受力進(jìn)行了理論分析。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合，分析模型正確。本論文的完成，可對(duì)鋼軌閃光焊機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸、材料的確定及焊接工藝關(guān)鍵參數(shù)的選擇提供有力的依據(jù)，使閃光焊機(jī)的設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)躍至科學(xué)設(shè)計(jì)。

3、 為進(jìn)行鋼軌閃光焊溫度場(chǎng)模擬分析，本文建立了對(duì)稱有限元模型，運(yùn)用單元“生死”技術(shù)模擬閃光階段的物質(zhì)燒損，提出了閃光焊電熱耦合過(guò)程的模擬方法。通過(guò)實(shí)際鋼軌焊接試驗(yàn)，用紅外電視圖像測(cè)溫法測(cè)得鋼軌焊接時(shí)的溫度場(chǎng)。兩者對(duì)比結(jié)果表明：用此模型的有限元分析結(jié)果能較好的反映實(shí)際溫度場(chǎng)，并在此基礎(chǔ)上分析了不同夾具起始距離L0對(duì)焊接溫度場(chǎng)的影響。 雖然焊接溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)是雙向耦合的，但由于應(yīng)力場(chǎng)對(duì)溫度場(chǎng)的影響非常小，再加計(jì)算條件限制，本文只考慮