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新型列车转向架结构焊接数值模拟
| 论文题名： | 新型列车转向架结构焊接数值模拟 |
| 关键词： | SYSWELD软件;转向架构架;有限元分析;物理特性;焊接质量;数值模拟 |
| 摘要： | 列车的转向架是保证车辆运行品质与运行安全的关键部件，作为转向架的承载部件，构架又是其最重要的组成部件。焊接是构架的主要的制造方式，因此，研究新一代转向架构架焊接残余应力与结构强度的关系，具有非常重要的意义。迅速发展的现代焊接技术虽然在很大程度上为转向架焊接质量的提高提供了良好的基础，但由于材料本身的物理特性以及焊接接头组织性能的不均匀性，在焊接过程中仍难免产生缺陷，我们所进行的研究也就是对于解决以上焊接技术问题的探讨。 进入二十世纪中后期以来，伴随着计算机革命的兴起，各种基于计算机科学的学科得到了跨越式发展，数值模拟技术已经成为各行各业在总结过去经验继而发展新技术新工艺的重要推动力之一。焊接是一个强烈非线性的复杂过程，其间发生的各种复杂现象我们难以直观去感知，很多情况下都是依靠经验来解决实际问题。例如焊接时的电磁、传热、金属熔化凝固，冷却时的相变、焊接应力及变形等，我们今天也难以给出详细的解决方案。为此，本文尝试使用数值模拟来研究转向架构架焊接过程中的各种现象，以求能取得满意的结果。 本论文主要围绕如何利用有限元技术模拟转向架焊接过程，根据计算结果确保列车转向架构架焊接质量，研究列车转向架构架焊接制造中如何有效地控制焊接变形及应力的问题。选取某新型列车转向架构架作为研究对象，结合有限元方法采用ESI焊接专业软件SYSWELD对列车转向架构架进行数值计算分析，建立其三维几何模型，划分网格模型，并设置热源参数。讨论了计算所得的温度场、材料相变、残余应力以及变形结果，将计算结果与实验结果进行对比，符合良好，由此验证了本文采用的焊接模拟方案的可靠性。为优化原工艺措施，调整应用多种焊接顺序工况方案进行模拟，并进行对比，最后得到了最佳方案。 |
| 作者： | 孙传政 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 潘亦苏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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