動車鉚釘焊縫連接件強度的有限元分析.pdf

1、焊接與鉚接等連接件結(jié)構(gòu)在高速列車的安全設(shè)計占有非常重要的地位，而連接件的完成質(zhì)量嚴(yán)重影響列車的運營安全以及使用壽命。本文中主要針對焊接與鉚接兩種連接方式做研究分析。將高速列車車體車窗部位作為基本研究對象，以熱點應(yīng)力理論為基礎(chǔ)，利用ANSYS軟件，根據(jù)IIW（國際焊接學(xué)會）推薦標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測高速列車車體關(guān)鍵部位應(yīng)力。使用ABAQUS/Explicit軟件模擬分析鉚釘成形的整個過程。
　　本文第一章中主要介紹了板料連接在動車設(shè)計中的重要性與

2、意義，國內(nèi)外學(xué)者的研究現(xiàn)狀，進一步應(yīng)用熱點應(yīng)力法預(yù)測結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)力可靠性以及系統(tǒng)地研究影響熱點應(yīng)力的有限元因素。數(shù)值模擬鉚釘成型的整個工藝過程，對相關(guān)的工藝參數(shù)進行設(shè)計，給工藝過程提供指導(dǎo)性的建議，通過優(yōu)化相關(guān)的工藝參數(shù)與加載過程，提出實際工程應(yīng)用中鉚釘壓鉚力的施加大小，從而消除工藝過程中可能出現(xiàn)的各種缺陷。第二、四章講述針對高速列車車體車窗的焊縫特點判斷熱點類型以及適當(dāng)?shù)剡x取國際焊接學(xué)會推薦的相應(yīng)的外推方法。采用子結(jié)構(gòu)法提取車窗部

3、位的局部模型，細化網(wǎng)格以達到IIW推薦標(biāo)準(zhǔn)的適用要求，研究網(wǎng)格粗細對于計算結(jié)果的影響，表明熱點應(yīng)力法具有很強的網(wǎng)格敏感性。對比不同承載條件下插值得到的熱點應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)熱點應(yīng)力總小于有限元計算結(jié)果von Mises應(yīng)力。在熱點處單元的應(yīng)力梯度越大，兩結(jié)果差別越明顯。并對比兩種外推方法，發(fā)現(xiàn)采用兩點外推法或三點外推法計算結(jié)果的差別很小。第三、五章從理論上分析變截面無頭鉚釘?shù)膲恒T過程，根據(jù)鉚釘成形的變形特點做出模型物理假設(shè)，并將壓鉚過程劃分為5