基于UIC标准的转向架构架强度评估

介绍了某型动车转向架焊接构架的结构特征,建立了其有限元模型;根据国际铁路联盟标准UIC615-4详细计算了构架强度分析所需的载荷条件,其中包含超常载荷、运营载荷、及附加载荷;对得到的载荷进行了组合,确定了强度分析的载荷工况,载荷工况又分为静强度评价载荷工况和疲劳强度评价载荷工况;对构架静强度进行了计算与评定,并用Goodman疲劳强度极限图对构架疲劳强度进行了评定。结果表明该转向架焊接构架能够满足标准规定的静强度及疲劳强度的要求。     

基于有限元技术的搅拌摩擦焊构架模态分析

搅拌摩擦焊构架是搅拌摩擦焊装置的关键功能部件,具有控制搅拌头运动轨迹的功能。为避免搅拌摩擦焊构架在工作中发生共振,基于ABAQUS有限元软件建立搅拌摩擦焊构架的结构离散化模型,并进行模态分析,得出在相应约束条件下的前五阶固有频率与振型。通过分析确认,搅拌摩擦焊构架的一阶固有频率为24.33 Hz,在工作中应避开这一频率。所做分析可以为搅拌摩擦焊构架的优化设计提供理论支持。     

机车车辆转向架构架焊接疲劳强度评定的工程方法应用

参照了UIC 615-4规范(动力单元-转向架和走行机构-转向架构架结构强度试验)中的强度计算方法,对某B0转向架构架进行了模拟运营工况下的焊接疲劳强度的计算与分析.通过提取距离焊缝焊趾外侧2mm处的节点应力,分别对转向架构架的主体焊缝与驱动装置吊挂座、一系垂向减震器座、制动器座、牵引座的焊缝疲劳强度进行了校核,并绘制出Moore-Kommer-Japer疲劳曲线图.计算结果表明,该转向架构架在17个载荷工况下的静强度低于材料屈服极限,且构架的主体与各设备安装座的焊缝疲劳强度符合疲劳强度要求,具有较高安全裕量.     

基于Optistruct的地铁构架有限元强度分析及优化

建立地铁构架的有限元模型,根据UIC515-4、UIC615 4和EN13749标准对构架进行静强度和疲劳强度评定.结果表明,构架符合静强度和疲劳强度要求.此外还使用Optistruct软件对构架板材厚度进行尺寸优化,优化结果符合构架静强度和疲劳强度评定要求,优化结果可行.优化结果相比初始设计,减重达到12.3％.     

基于Optistruct的地铁构架有限元强度分析及优化

建立地铁构架的有限元模型,根据UIC515—4、UIC615—4和EN13749标准对构架进行静强度和疲劳强度评定。结果表明,构架符合静强度和疲劳强度要求。此外还使用Optistruct软件对构架板材厚度进行尺寸优化,优化结果符合构架静强度和疲劳强度评定要求,优化结果可行。优化结果相比初始设计,减重达到12．3％。     

高速动车组构架强度分析

构架作为铁道车辆转向架的主要承载结构,要保证构架具有足够的强度和可靠性。参考《200 km/h及以上速度等级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》(简称《暂规》),以某型高速动车组转向架构架为研究对象,利用有限元软件ANSYS Workbench完成了构架的静强度分析。根据静强度分析结果,利用Goodman-Smith疲劳极限线图对构架的疲劳强度进行了评估。结果表明,构架的静强度和疲劳强度满足规定要求。     

静轴肩摩擦搅拌焊温度场仿真分析与参数优化

为了解决非刚性支撑条件下传统搅拌头易陷入被焊接板材而导致焊接失败的问题,设计研发了静轴肩焊接结构。通过建立有限元仿真计算模型,并使用热红外成像仪对焊接表面温度进行实时监测,分析不同工艺参数下静轴肩摩擦搅拌焊焊接过程中的温度场变化情况。使用设计研发的静轴肩摩擦搅拌焊进行现场试验并对完成焊接表面无缺陷的焊缝与母材进行拉伸试验对比,检测其焊缝机械强度,并对断口进行微观组织分析。结果表明：在使用静轴肩搅拌头焊接过程中,产热量主要来源于搅拌针轴肩的摩擦生热和搅拌针端部的摩擦生热,搅拌针的侧面摩擦生热和静轴肩的摩擦生热占比较小;对产热量影响较大的是主轴压力和主轴转速,C轴转速对产热量影响不大;在主轴压力为2940～3430 N,主轴转速为1000 r/min,C轴转速为0.05 r/min的工艺参数下,完成焊接的焊缝表面光滑无飞边,内部无沟槽隧道缺陷,焊缝抗拉性能达到母材的71.5%左右;焊缝断口存在分层现象,靠近焊接表面的上层呈脆性断裂特性,下层呈延性断裂特性,与母材相比,焊缝试样的延伸率和抗拉强度均有所降低。     

铁道车辆转向架构架强度分析

根据铁道车辆转向架构架所受载荷特点及结构形式,采用有限元仿真分析软件建立该构架的有限元模型,并进行静强度和疲劳强度的计算分析,依据TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》进行构架静强度和疲劳强度的评定。分析结果表明,构架静强度和疲劳强度满足TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》要求。     

激光焊接对TC4钛合金静强度与疲劳性能的影响

采用静拉伸与等幅疲劳试验,对TC4钛合金母材试样和激光焊接(聚焦焊后进行散焦焊接)试样的静强度和疲劳寿命进行了对比研究,得到了两种试样的静强度、中值疲劳寿命S-N曲线和95%可靠度下的安全寿命P-S-N曲线,并获得了两种试样在指定疲劳寿命106次循环下所对应的中值疲劳强度和安全疲劳强度。结果表明:与母材试样相比,激光焊接试样的静强度虽然有所提高,但疲劳寿命或疲劳强度却大幅降低。     

地铁车转向架构架的强度计算与评定

介绍了转向架构架对于地铁车辆安全运营的重要性,并对构架进行离散化处理,按照UIC615-4标准对构架施加载荷,建立构架的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS研究构架在各工况下的应力分布。最后,根据第四强度理论,完成了构架的静强度分析;根据Goodman疲劳极限图完成了构架的疲劳强度分析,并得出构架静强度和疲劳强度均合格的结论。分析结果为同类型的转向架的设计、改型和优化提供了参考和依据。     

地铁车转向架构架的强度计算与评定

介绍了转向架构架对于地铁车辆安全运营的重要性,并对构架进行离散化处理,按照UIC615—4标准对构架施加载荷,建立构架的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS研究构架在各工况下的应力分布。最后,根据第四强度理论,完成了构架的静强度分析;根据Goodman疲劳极限图完成了构架的疲劳强度分析,并得出构架静强度和疲劳强度均合格的结论。分析结果为同类型的转向架的设计、改型和优化提供了参考和依据。     

钢轨打磨车动力转向架构架结构可靠性分析

基于钢轨打磨车动力转向架构架的结构特点和基本参数,利用ANSYS有限元分析软件建立构架的有限元分析模型。根据EN13749:2011标准,对构架进行了静强度、疲劳强度和模态分析。分析结果表明:构架的静强度和疲劳强度满足标准要求;构架最低阶模态的振动频率远离车辆系统振动频率,能够确保车辆正常运行。     

基于UG的搅拌主轴部件设计与运动仿真研究

在研究我国搅拌摩擦焊接设备现有焊接能力的基础上,提出研制具备三维曲线焊接能力的搅拌摩擦焊接机,以扩大搅拌摩擦焊技术的应用范围.设计了一个新型的搅拌主轴部件,以满足三维曲线焊接时对倾斜角度和倾斜方向的要求,运用UG软件进行了虚拟设计和运动仿真分析,验证了该搅拌主轴部件结构设计的可行性.     

搅拌摩擦焊返工工艺研究

介绍了搅拌摩擦焊在轨道交通车辆侧墙制造应用中出现的平面度超差、焊接缺陷等质量问题,通过对侧墙板搅拌摩擦焊焊缝使用搅拌摩擦焊调平、弧焊补焊、重复焊接等方法进行返工,对返工后的接头进行宏观试验、拉伸试验和弯曲试验,并根据ISO25239对试验结果进行评判,最终确定对存在缺陷的搅拌摩擦焊焊缝进行返工的可行性。     

铝合金搅拌摩擦焊技术研究

论述了搅拌摩擦焊的焊接方法、工艺过程和基本原理；通过大量的工艺参数优化，解决了焊缝中的孔洞问题，使ＬＦ６板材搅拌摩擦焊的焊缝达到与母材等强，ＬＹ１２焊后未经热处理，连接强度接近母材的８０（。由金相分析可以看出，搅拌摩擦焊属于固相连接，焊缝晶粒细小，无气孔、夹杂、裂纹等焊接缺陷。初步应力测试发现，搅拌摩擦焊焊缝比熔焊焊缝的残余应力低。试验研究结果表明，搅拌摩擦焊焊接过程稳定可靠，焊接接头性能良好，具有广泛的应用前景。     

火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊外定位床身的设计与研究

针对火箭贮箱卧式搅拌摩擦焊的焊接特点,设计了集主驱动和外定位于一体的焊接机床。对底箱、环座和压环等机床床身的主要零/部件进行了强度、刚性分析,并验证其对火箭贮箱焊接质量的影响;解决了火箭贮箱焊接时扭转力矩偏大、定位精度低以及焊接扭转错缝等难题。推动了我国火箭贮箱搅拌摩擦焊的工程化应用,为后续相似装备的设计开发提供了实际应用依据和技术借鉴。     

2219铝合金搅拌摩擦焊工艺及接头性能

采用搅拌摩擦焊方法对6 mm厚的2219铝合金板进行焊接,研究了2219铝合金的搅拌摩擦焊工艺和主要焊接参数对焊缝成形和接头力学性能的影响.结果表明:在旋转速度1250～1400 r·min-1,焊接速度100～140 mm·min-1时,可获得性能良好的焊接接头;对2219铝合金搅拌摩擦焊接后再固溶时效处理可有效消除接头软化区,提高接头强度.     

2195铝锂合金火箭贮箱焊接接头强度分析

为确定火箭贮箱搅拌摩擦焊(FSW)焊接接头疲劳寿命,完成对贮箱结构的疲劳分析,对2195铝锂合金母材标准试件与搅拌摩擦焊焊接接头标准试验件进行静力试验与常幅疲劳试验,得出母材与FSW焊接接头的拉伸强度等力学性能参数,同时绘制其S-N曲线。在试验数据基础上,应用ABAQUS软件对贮箱进行静力分析,联合NCODE软件估算贮箱模型在给定工况载荷下的疲劳寿命。结果表明：应力最严重位置为筒段焊缝处,最先破坏位置发生在筒段横竖焊缝交接处。在疲劳寿命分析的基础上应用ABAQUS-FRANC3D软件联合仿真,在焊缝破坏位置处插入角裂纹,模拟三维裂纹扩展,当裂纹扩展为穿透裂纹时,计算终止。计算了三维表面裂纹的应力强度因子和裂纹扩展寿命,为贮箱损伤容限提供了评估思路。     

某雷达冷板双轴肩搅拌摩擦焊接工艺试验

文中介绍了某雷达MB8镁合金冷板的双轴肩搅拌摩擦焊接试验。双轴肩搅拌摩擦焊接技术对夹具设计以及应用环境的要求较常规搅拌摩擦焊接低。本试验中搅拌头转速设计为1000～1600 r／min,焊接速度设计为100～160 mm／min。通过测量冷板焊接接头处的拉伸强度和硬度,分析了焊接工艺参数对接头力学性能影响的机制。试验结果表明,MB8镁合金冷板双轴肩搅拌摩擦焊接接头处没有出现未焊透、气孔和夹杂等镁合金熔焊常见的缺陷,接头处的拉伸强度为199～211 MPa,平均拉伸强度达到母材强度的91％,接头处布氏硬度为30～39 HBS ,相比母材略有下降。试验结果说明双轴肩搅拌摩擦焊接技术非常适合用于冷板以及其他结构件的焊接。     

机车转向架构架有限元强度的计算

以某出口型机车转向架构架为研究对象,对其进行受力分析。建立有限元模型,并运用有限元分析软件ANSYS,对构架在4种超常载荷工况和13种主要运营载荷工况下进行模拟仿真分析计算,并进行静强度及疲劳强度评价,得出了整个构架静强度满足要求。指出了结构中需要改善之处,为下一步的优化设计提供参考依据。