轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架殘余應(yīng)力計算與疲勞強(qiáng)度評定.pdf

1、鐵路運輸?shù)奶崴匐x不開轉(zhuǎn)向架技術(shù)的發(fā)展。焊接構(gòu)架作為轉(zhuǎn)向架的骨架,具有承載車體和驅(qū)動、制動等裝置并隔離振動的作用。焊接構(gòu)架是典型的箱型梁結(jié)構(gòu),具有尺寸大、焊接部位多等特點。疲勞破壞是焊接構(gòu)架的主要失效形式,研究焊接構(gòu)架的疲勞行為及其影響因素,是焊接構(gòu)架疲勞設(shè)計的重中之重。
　　焊接結(jié)構(gòu)的疲勞失效實際上是焊接接頭細(xì)節(jié)部位的疲勞,這是因為焊接工藝本身會在焊趾位置造成嚴(yán)重的缺口效應(yīng),并伴隨焊接殘余應(yīng)力、焊接缺陷以及材料不均勻。因此提高焊接

2、構(gòu)架疲勞壽命也要從這幾方面著手。
　　目前國內(nèi)車輛廠焊接構(gòu)架生產(chǎn)工藝中繼續(xù)使用構(gòu)架整體退火這一工藝來降低殘余應(yīng)力,而國外企業(yè)的新工藝中不再進(jìn)行焊后整體熱處理,主要是通過嚴(yán)格控制焊接殘余應(yīng)力與變形來實現(xiàn)。通過焊接數(shù)值模擬可以優(yōu)化焊接工藝,為控制殘余應(yīng)力與變形提供解決方案。
　　當(dāng)前國內(nèi)軌道交通裝備行業(yè)缺乏對焊接結(jié)構(gòu)疲勞問題的深入研究,工程上也迫切需要更為實用準(zhǔn)確的方法來解決車輛焊接部件出現(xiàn)的疲勞破壞問題。
　　本文的主要

3、工作包括:
　　(1)以構(gòu)架側(cè)梁T形角焊縫作為研究對象,使用熱彈塑性有限元方法對工件多層焊進(jìn)行模擬,獲取工程上關(guān)心的溫度場、熱循環(huán)曲線、材料的晶相組織、焊接殘余應(yīng)力和變形等信息。數(shù)值模擬得到的溫度場與實際相符,但殘余應(yīng)力與實際值有所偏差,分析了出現(xiàn)偏差的原因。
　　(2)對比焊接接頭疲勞強(qiáng)度評定的四種可選方法,其中缺口應(yīng)力法通過引入虛擬缺口曲率半徑來反映焊趾缺口效應(yīng),因此結(jié)果更加準(zhǔn)確,并且將不同接頭類型的S-N曲線歸一化處理