基于固有应变法预测转向架焊接变形地研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论

2、文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要焊接是钢材结构中运用最普遍也是最重要的连接方式之一，广泛应用于汽车、造船等行业。然而，由于焊接中产生的变形不仅导致焊接结构尺寸精度降低，而且影响其服役性能。因此，研究预测焊接变形的方法，可以很好的控制焊接结构的生产质量，从而指引工作人员采取相应的控制措施，这对工业生产具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以孟买地铁转向架项目为背景，采用以固有应变理论为基础的有限元法预测其焊接变形，从而克服了热弹塑性有限元法在预测大型构件焊接变形时运算量大、速度慢等缺点。

3、首先采用通用有限元分析软件ABAQUS对T型板进行焊接模拟，获取温度场和应力应变场后，将其值与实测值进行对比，验证该热弹塑性有限元法和所选取热源模型的准确性，并讨论T型板平均固有应变的获取方法。其次，通过改变T型板的各种影响因素，分析讨论固有应变的变化规律。通过一系列的结果可知，板件尺寸、热输入和材料性能是影响固有应变的主要因素。最后将获得的固有应变运用于地铁转向架测量的焊接变形模拟中，获得了转向架焊接变形量，同时对该结构的有限元结果进行了分析，结果表明，基于固有应变的有限元法在预测大型构件焊接变形的过程中有较大优势。关键词：焊接变形；固有应变；有限元法；数值模拟ABSTRAC

4、TWeldingwasthemostcommonandimportantmethodinsteelstructureconnection,andwaswidelyusedinautomobileandshipsindustry.However,fortheweldingdeformationcausedbyweldingwouldnotonlydecreasethedimensionalprecision,butalsoaffectedthepropertyduringitsoperation.Therefore,itwasveryimportantandhadpractica

5、lvalueforindustrialproductiontodiscussthemethodofpredictingtheweldingdeformation,sinceitwouldhelpanddirecttheworkerstotakecorrespondingmeasurestocontrolthequalityofweldingstructure.BasedontheprogramoftheweldingdeformationofMumbaimetrobogie,theresearchanalyzedtheweldingdeformationusedtheFinit

6、eElementmethodwhichwasbasedontheinherentstraintheory,anditavoidedtheshortcomingsofThermalElastic-PlasticMethodinpredictingtheweldingdeformationoflargestructurewhichwouldcostlargecomputationandthecalculationprocesswastooslow.Firstofall,thegeneralFEMsoftwareABAQUSwasusedtosimulatetheweldingpro

7、cess.Thetemperaturefieldandstrain-stressfieldwereobtainedandcomparedwithexperimentresultsinordertoverifytheaccuracyofthethermalelastic-plasticmethodandtheheatsourcemodel.ThemethodofcalculatingtheaverageinherentstrainofTplatewasdiscussed.Secondly,th