不锈钢车体板材搭接与对接激光焊接接头的拉伸断裂行为研究

用1.5mm厚、牌号为301L-DLT、301L-HT的不锈钢冷轧板分别制备搭接部分熔透、无填料对接的激光焊接试件以研究焊缝结构对断裂行为和机械性能的影响。试件激光焊缝的金属柱状晶直径为10~20μm,金相组织为γ奥氏体和少量δ铁素体;焊缝平均硬度为HV 215。实验结果显示:试件的热影响区很窄,晶粒尺寸为20~30μm;301L-HT板材的搭接接头断裂模式为外板拉伸断裂,对接接头为焊缝断裂,2种接头的断裂变形都较小;301L-DLT板材的搭接接头表现为焊缝拉-剪断裂,对接接头为板断裂,2种接头的断裂变形都很大;301LDLT板材焊件的断裂强度略高于301L-HT板材的同类焊件,同一板材的对接接头断裂强度高于搭接接头;301L板材的激光焊缝柱状晶金属的抗弯性能优异,抗拉强度超过800MPa。     

动车组铝合金车体残余应力分布及调控

采用X射线衍射法对不同形式铝合金焊接接头、不同速度等级车体及不同工艺调控处理的铝合金接头进行残余应力测量。结果表明:动车组型材和板材原材料表面已经存在一定数值大小的残余应力;对接接头的残余应力峰值要大于搭接接头和角接接头;超声冲击法、喷砂法和自然时效法均可改善动车组焊接接头残余应力的大小,但喷砂法和超声冲击法更适合现场使用。     

指接木材应用于铁路客车的工艺试验研究

对以国产落叶松为原料的指接木材进行工艺试验研究,经过拉力试验、弯曲试验、耐沸水煮试验验证,指接木材可以代替木材用于铁路客车侧墙、端墙骨架及平顶板木骨等强度要求不高的部位。     

高强度钢板焊接接头疲劳性能研究

为探索转向架构架轻量化之路,文章采用典型焊接接头疲劳试验方法,对WYS700、Q460ME、16MnDR三种不同强度等级的钢板进行了对接焊接接头疲劳性能测试,根据测试数据绘制了这三种钢板对接焊接接头的S-N曲线,并与IIW标准中规定的对接接头的疲劳极限进行了对比。结果表明:WYS700、Q460ME、16MnDR三种焊接接头在极限疲劳寿命(循环次数N=10⁷)下,疲劳极限分别为203.75 MPa、198.88 MPa、203.33 MPa,三者相差不大,WYS700、Q460ME的S-N曲线斜率相近,16MnDR的S-N曲线斜率比前两者小,曲线显得更加平缓,说明在现有的焊接工艺下,通过提升母材强度不能提升焊接接头疲劳强度;与IIW标准中规定的对接接头在N=10⁷下的疲劳极限41.5 MPa,N=2×10⁶下的疲劳极限71 MPa相比,三种材质的焊接接头试验值远大于该标准要求值。     

钢轨接头强度的静力计算方法

本文提出一个铁路轨道接头强度静力计算的计算机迭代方法，该方法所采用的模型是将钢轨接头看作支承在弹性支点上的两个半无限长梁用弹性铰连接的结构。这类结构有两种形式，一种是钢轨接头的支承跨距有三种不同的跨长，这与设计的铁路轨道一样，另一种是接头两边的支承跨距和支点刚度系数均不对称－这种模型更加吻合运营线路上的轨道，该方法对迭代初值不加任何限制，而且收敛的速度非常快，文中给出了钢轨接头强度计算的计算机枢图     

高速铁路CPⅢ平面网区段间置平衔接方法研究

每个CPⅢ点的平面坐标实际上仍含有误差,对区段间重叠测量的CPⅢ点进行强制约束搭接,可能会因起算数据间不兼容,影响搭接区域CPⅢ平面控制网的精度与轨道最终的平顺性。提出了采用置平的方法对CPⅢ平面网进行区段间衔接处理的方法,通过分析、对比两种处理方法的计算结果,证明新方法与既有约束搭接法计算结果基本一致。此外,置平方法可避免由于控制点间不兼容的因素造成衔接区域搭接后的网形发生扭曲变形,在理论上较原有的约束搭接法更合理。     

钢轨接头强度的有限元分析

提出钢轨接头强度计算的有限元方法.该方法采用的计算模型将钢轨接头看作半无限长连续弹性点支承梁用弹性铰连接的结构.给出了钢轨接头强度计算的方法和算例.此外,根据算例还给出了柔度系数及轨道参数对钢轨接头强度的影响.     

集装箱转运动车构架下盖板不等厚对接焊缝超声波检测

集装箱转运动车构架下盖板是重要的承力部件,由不等厚的3块钢板材拼接而成,采用超声波检测控制其拼接焊缝质量。由于拼接钢板的不等厚且成一定角度,该结构限制了超声波探头扫查距离,给检测带来诸多不便,也因结构复杂,难于对检出缺陷进行定位,加大了消除危害性缺陷难度。针对这些不利因素,在分析其结构特点,多种工艺方案比较的基础上,选定合适超声波探头扫查区域,采用小晶片、短前沿及较高频率等探头工艺参数,较好地解决了缺陷检出问题,同时在检出缺陷定位方面,对斜面作反射面时不等厚板对接焊缝超声波检测结构进行简化,近似推导出其检测内部缺陷的定位计算方法,为消除危害性缺陷创造了条件。     

基于缺口应力法的转向架焊接接头疲劳性能分析

缺口应力法作为焊接结构疲劳设计的新方法以其较高的准确性而得到越来越广泛的应用。鉴于铁道车辆焊接结构尚未建立可靠的缺口疲劳寿命曲线,根据当前转向架焊接接头疲劳试验所提供的数据进行了缺口疲劳分析。疲劳试验名义应力数据源自构架常用材料S355J2所生产的2种焊接接头试样,包括低缺口效应的对接接头和高缺口效应的十字角接头。采用经验公式法和有限元方法对焊接接头的焊趾焊根缺口应力集中系数进行了分析,联合疲劳试验下的名义应力数据建立了转向架焊接接头的缺口疲劳寿命曲线。通过与IIW标准推荐的缺口疲劳曲线FAT225相比较,该曲线具有相当的疲劳等级和更小的曲线斜度;同时从差异系数的角度证明了缺口应力法比名义应力法具有更小的分散性。     

激光焊接技术在不锈钢车体材料焊接中的试验研究

对城轨车辆不锈钢车体材料EN 1.4318和00Cr17Ni7的母材及其激光焊接接头的力学性能和疲劳性能进行试验研究,试验结果表明采用光纤激光焊接制备的焊接接头常规力学性能优于MIG焊焊接接头,疲劳性能接近母材,并且随着搭接焊缝的长度增加,焊接接头表现出的单位长度剪切强度越高。     

铝合金焊接技术难点问答

问题：铝氩弧焊接结构和钢结构共同应用已经有些年头，怎样才能区分铝基金属强度、填充金属强度和铝件的焊接接头强度？用于铝填充金属的分类和钢铁业中的分类不同，在哪儿可以看到最低填充金属的抗拉强度？答：要很好地回答这个问题，要将其分成3个独立部分；铝基合金强度、铝基钎料强度和铝焊接接头强度以及用于铝材业的AWS（美国焊接学会）钎料规范。     

木材铁路运输装载加固强度分析

木材质轻,为充分利用车辆载重能力、取得较好的经济效益,在使用铁路敞车装运或使用平车配合折叠式台架集装箱装运时,均采用了起脊装载的方式。通过分析原木与木支柱、腰线、封顶线、整体捆绑绳索之间的作用关系,建立木材起脊运输装载加固强度力学模型,对敞车和折叠式台架集装箱装运木材方案的加固强度进行了分析,结果表明木支柱、腰线、封顶线、整体捆绑绳索等加固材料的强度均满足运输要求。     

地铁道岔间隔铁式活接头螺栓强度及疲劳分析

基于有限单元法,分析了地铁9号单开道岔间隔铁式活接头螺栓在线路状态良好和恶化时的强度和疲劳性能。分析结果表明,当线路状态恶化时,活接头螺栓的最大等效应力比状态良好时增大60.9MPa,接头螺栓的疲劳使用寿命也从状态良好时的4年降至恶化时的11个月左右。     

动车铝合金车体焊接接头非线性疲劳累积损伤模型

动车铝合金车体焊接接头疲劳寿命对加载顺序比较敏感,而传统的Miner法无法考虑载荷加载顺序。本文在损伤曲线法的基础上,提出非线性累积损伤模型的数学表达式及参数拟合算法,给出平均应力情况下使用此模型的扩展算式,并对铝合金焊接的对接接头、角接接头进行两级加载实验。实验结果证明:本文模型计算误差小于10%,比传统的Miner模型有更高的精确度,说明这一模型可用于铝合金焊接结构疲劳寿命计算。     

TLJ900 t客运专线铁路架桥机主梁设计

分析TLJ900t客运专线铁路架桥机主梁不利工况的荷载,设计主梁的结构形式及拼接形式,对主梁的刚度、强度、稳定性及拼接处的螺栓进行了计算。     

搭接焊缝和对接焊缝的抗疲劳性能对比

本文通过有限元仿真分析,分别依据国际焊接协会(ⅡW)标准和JIS4207标准,对某出口客车转向架构架的侧梁与发电机吊架之间的两种连接焊缝(搭接焊缝和对接焊缝)的抗疲劳性能进行对比。两种对比结果均表明对接焊缝的抗疲劳性能优于搭接焊缝。     

预制综合管廊接头抗剪性能与等效模拟方法

预制管廊接头力学性能及设计方法研究尚属于起步阶段,理论尚不成熟,对接头受力性能的认识尚不清晰。为研究预制管廊接头的抗剪性能及影响因素,基于福建省平潭预制拼装综合管廊工程,以典型的双舱和三舱预制拼装综合管廊结构为例,采用PLAXIS 3D岩土有限元程序建立预制管廊接头精细化三维数值模型,深入分析管廊接头的抗剪性能及影响因素,并提出合理实用的管廊接头等效模拟方法。研究结果表明,不设置剪力键时接头的极限总剪力降低了11.1%,设置剪力键能够明显地改善接头的抗剪性能;接头剪切强度和剪切刚度均与预应力基本呈线性关系;采用等效界面模型可以比较合理地模拟剪力键接头的抗剪力学行为。     

含中心裂纹的压电材料梁反平面问题的应力强度因子

研究了含中心裂纹的压电材料梁在反平面载荷作用下的问题 ,得到应力强度因子的表达式 ,并用边界配置法计算了应力强度因子与截面几何尺寸的关系。结果表明 ,这种半解析半数值的方法具有足够的精确性 ,计算简便 ,有广泛的应用性     

基于改进四参数严密平差法的高铁CPⅢ相邻区段搭接处理方法研究

高速铁路轨道控制网(CPⅢ)主要为轨道铺设、精调及运营维护提供安全、稳定、可靠的控制基准。针对轨道控制网相邻区段的搭接精度会直接影响轨道平顺性的问题。基于假设检验理论,运用坐标差异性检验法对相邻搭接区段重叠点的独立平差坐标进行处理,得到重叠点坐标的差异性参数,以便科学合理地选择搭接点。分析经典四参数转换法的不足,并对经典四参数转化法进行优化,以此为据,比较分析经典四参数转换法和余弦函数平滑法的优劣,提出基于四参数转换的严密平差搭接法。结合具体工程实例,对3种搭接方法进行对比分析。研究结果表明:新的搭接处理方法可以有效改善轨道控制网搭接精度。     

25型客车牵引梁钢板折弯结构及工艺探讨

25型客车牵引梁一直采用槽钢拼接结构，此结构虽然刚度大，但是存在制造工艺复杂、工艺周期长、焊接变形大、不易调修等问题。文章通过分析槽钢拼接结构牵引梁制造工艺存在的问题对其进行了结构改进，将传统槽钢拼接结构牵引梁改为钢板折弯结构牵引梁。钢板折弯结构牵引梁在保证整个牵引梁强度的同时，焊接量较槽钢拼接结构牵引梁减少了80%,消除了由于焊接引起的焊接变形，保证了产品质量；同时，加工工序较槽钢拼接结构牵引梁由10道减少到4道，工作量减少了60%,提高了生产效率，减少了工艺成本。钢板折弯结构及槽钢结构牵引梁有限元计算和对比分析表明：在同载荷、同工况条件下，钢板折弯结构牵引梁的结构强度优于槽钢拼接结构牵引梁，且强度裕量较大。