不锈钢车体激光焊连接的模拟方法及强度评估

摘要

采用有限元分析方法研究不锈钢车体侧墙激光焊连接的模拟方法与强度分析问题。首先，分别建立实体单元、薄壳单元及梁单元模拟半熔透搭接激光焊连接强度的分析模型，以及梁单元模拟不同焊缝长度的分析模型，并在相同计算条件下，通过对比分析确定了适用于复杂结构激光焊连接强度分析的焊缝单元类型；其次，基于GB/T 37778—2019和接头疲劳试验数据及不同焊缝长度模型的分析结果，总结适用于复杂结构激光焊连接静强度与疲劳强度的评估方法；再次，建立某弧焊-点焊-激光焊的不锈钢车体结构强度分析模型；最后，在EN 12663-1:2010+A1:2014规定的静态与动态载荷工况作用下，分析不锈钢车体侧墙激光焊连接强度。结果表明：AW3状态车钩压缩工况的车体侧墙中部上边梁区域的激光焊梁单元的最小安全系数为1.03;车体侧墙激光焊区域的梁单元的计算剪应力变化范围均远低于10~6次和10~7次的疲劳强度值，侧墙激光焊连接疲劳强度冗余大。

关键词

不锈钢车体 / 激光焊 / 梁单元 / 强度分析

基金资助

国家高速列车技术创新中心研发计划项目(CXKY-02-01-01(2020))