CRH2A型动车组缓冲梁结构焊接残余应力的有限元模拟

金属学报, 2014, 50(8): 944-954. doi: 10.11900/0412.1961.2013.00832

CRH2A型动车组缓冲梁结构焊接残余应力的有限元模拟

朱瑞栋 ^1, , 董文超 ^2, , 林化强 ^3, , 陆善平 ^4, , 李殿中 ^5,

1.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016

2.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016

3.青岛四方机车车辆股份有限公司国家高速动车组总成工程技术研究中心,青岛266111

4.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016

5.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51104142) 国家自然科学基金项目51104142和青岛四方课题项目四合2011技开龚字第254号资助

关键词： CRH2A型动车组 , 缓冲梁焊接结构 , 残余应力 , 有限元法 , 数值模拟

FINITE ELEMENT SIMULATION OF WELDING RESIDUAL STRESS FOR BUFFER BEAM OF CRH2A HIGH SPEED TRAIN

Keywords： CRH2A high speed train , buffer beam welded structure , residual stress , finite element method , numerical simulation

建立了缓冲梁结构焊接有限元模型,利用有限元法分析了焊接残余应力分布规律.结果表明:应力模拟结果与采用压痕应变法实测结果吻合较好,模型可靠;缓冲梁下翼板边部和工艺孔区域存在较大且分布不均匀的焊接应力,工件挂的焊接对下翼板边部应力分布影响较大;采用A6N01铝合金代替A7N01铝合金作为母材可有效降低缓冲梁结构应力,当角补板和缓冲梁整体成型时,原焊缝附近的残余拉应力明显降低,采用双人对称同时施焊能显著降低缓冲梁下翼板的残余拉应力.

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