用数值模拟方法优化列车转向架侧梁焊接工艺的研究

倪宝成, 郭豪, 方敏, 李剑, 齐芳娟

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2011.02.015

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2011, Vol. 24 ›› Issue (02) : 83 -85+93. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2011.02.015

用数值模拟方法优化列车转向架侧梁焊接工艺的研究

倪宝成, 郭豪, 方敏, 李剑, 齐芳娟

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摘要

基于ANSYS平台热弹塑性有限元分析,利用APDL语言,采用单元生死技术模拟焊缝形成过程,对B型列车14 t转向架侧梁的焊接残余应力与变形进行了模拟。结果显示,侧梁沿x方向(即焊缝方向)产生了收缩,两端向中心的收缩量大致相等,其值分别为0.846 mm和-0.935 mm;在y方向上,上盖板沿y的负方向产生了较大的变形,其值为-1.548 mm,下盖板的位移较小,最大值仅为0.213 mm;z方向上,由于约束较强,其变形值较其它方向相比大约小一个数量级。等效残余应力在焊缝上最大,其峰值约为270 MPa,随着与焊缝中心距离的增加,其值迅速减小。总体而言,模拟结果符合焊接理论,且与实际情况吻合,证明了用数值模拟方法进行焊接工艺优化的可行性。