转向架构架焊接生产线平衡研究与仿真分析

以某机车厂转向架构架焊接生产线为例,通过调研该生产线生产现状,分析出影响生产平衡效率、阻碍生产流畅的瓶颈工序.在此基础上,运用生产线平衡相关理论对该企业的构架焊接生产线进行改善,并应用仿真软件.em-plant.对改善前后方案进行对比分析,验证改善后方案提高了生产线平衡率,达到该厂的产能需求,效果明显.     

焊接顺序对高速列车侧墙焊接残余应力的影响

按实际加工工艺,基于有限元软件SYSWELD,采用有限元热弹塑性分析方法和Fortran语言对焊接热源进行二次开发,获得了所需要的热源,并通过实验验证了热源模型的准确性.在此基础之上,通过分析高速列车CRH380B侧墙焊接残余应力分布规律和焊接顺序对于侧墙焊接残余应力的影响,得到了侧墙焊接最优方案,为企业实际生产中的降低焊接残余应力方案选择提供了依据.     

一种新的焊接构架疲劳分析方法

为了在多工况下进行焊接构架多轴应力的疲劳强度评估,在直接法和投影法的基础上,将二阶张量坐标变换的性质应用于构架的多轴应力疲劳评估,提出了张量法.该方法将多轴应力转换到同一坐标系和同一截面下,根据获得的最大应力和最小应力进行疲劳评估.以某型转向架焊接构架为例,建立了该构架的有限元模型,计算结构在多工况下的应力,并用直接法、投影法和张量法计算了焊接构架的疲劳强度. 通过临界面法和Ncode软件的计算,验证3种方法的合理性.结果表明:考虑多轴应力方向的张量法明显优于另外两种方法,与Ncode计算结果误差最小,为4.42%.      

基于三维串热源的MIG焊接过程传热计算

建立了工件任意一移动点热源作用下温度场的瞬态模型,将MIG焊接热输入近似处理为沿3个坐标轴的三维串热源.计算了MIG焊瞬态温度场及焊接热循环,计算表明该模型能较精确地计算出焊缝横截面的几何形状,而且计算速度快.焊接工艺实验验证了该计算模型的可靠性.     

动车组构架激光-MAG复合热源焊接工艺参数

针对高速列车转向架焊接构架中典型的平板对接接头、T型角接接头和管板搭接接头,采用激光-MAG电弧复合热源焊接方法进行了系统的焊接工艺试验,确定了平板对接、T型角接和管板搭接接头的坡口角度、钝边尺寸和组焊间隙,以及相应的激光-MAG复合热源焊接工艺参数,为激光-电弧复合焊接方法在构架制造中的应用提供了工艺参数和技术基础.     

动车组构架激光-MAG复合热源焊接工艺参数

针对高速列车转向架焊接构架中典型的平板对接接头、T型角接接头和管板搭接接头,采用激光-MAG电弧复合热源焊接方法进行了系统的焊接工艺试验,确定了平板对接、T型角接和管板搭接接头的坡口角度、钝边尺寸和组焊间隙,以及相应的激光-MAG复合热源焊接工艺参数,为激光-电弧复合焊接方法在构架制造中的应用提供了工艺参数和技术基础.     

基于SYSWELD的焊接模拟仿真

针对典型焊接构件,采用SYSWELD焊接模拟软件进行模拟,建立了三维模型并进行了网格划分,采用双椭球热源模型,对焊接过程进行了模拟分析,获得了温度场的分布情形,在焊接过程中,焊缝单元的温度随着焊接的进行迅速升高,温度场的形态在整个焊接过程中大体上不发生变化.在焊接变形方面,由于焊缝的纵向收缩,底板在各道焊缝位置都发生了纵向的收缩变形,同时加强筋板也发生纵向收缩变形.通过焊接模拟仿真计算,为改善焊接变形提供了借鉴依据.     

焊接转向架结构可靠性疲劳寿命预估方法研究

本文以２０９型焊接转向架构架为研究对象，根据概率统计理论及及疲劳损伤原理，建立了结构在随机载荷谱作用下可靠性疲劳寿命的计算方法，利用实测整理的程序载荷谱和焊接接头疲劳试验数据，对该构架进行了实例计算，并将恒幅载荷下的计算结果进行了试验验证。     

城轨车铝合金地板焊接压紧力仿真分析

为减小地板在焊接过程中的变形,以及减小焊接时由于地板变形对夹具造成的损伤.采用Ansys分析软件,以城轨车铝合金地板的焊接过程为研究对象,通过理论分析、以高斯热源作为热源模型对工件进行模拟以及焊接测试试验相结合的方法,对夹具工艺提出要求,并对夹具夹紧力大小的确定进行分析.研究可为大型薄壁件的仿真分析提供仿真模型,该方法得到的结果对柔性化自动工装具有较大的推广应用价值.     

机车焊接构架变形矫正的弹塑性有限元分析

基于数值仿真手段,对机车焊接构架变形的机械矫正过程进行了弹塑性有限元分析,得到了构架在侧梁焊接挠曲变形值为5 mm时,机械矫正需要施加的最大压力,矫正过程中结构的位移变化情况以及矫正结束后塑性应变的分布区域等结果.计算结果与实际经验基本吻合,表明在矫正之前的数值仿真对结构变形机械矫正的正确实施有重要的指导作用.