B型铝合金地铁枕梁焊接数值模拟分析

程虎 沈精虎 戴昆 刘蓉

摘要：  针对地铁枕梁焊接中存在的残余应力对列车性能和质量产生的影响问题，本文基于Simufact. welding软件，对B型铝合金地铁车体底架中的枕梁进行焊接数值模拟分析，对焊接后的残余应力与变形分布进行分析，并对不同的焊接接头形式创建不同的热源模型，对实际工况下的多层焊道进行简化处理，以单层焊道代替多层焊道，得到焊接的热循环曲线。同时，以简化处理得到的热源模型代替常规的双椭球热源模型，对整个枕梁进行数值模拟分析。仿真结果表明，由于焊缝附近位置节点被约束，当焊缝焊接完成，进入冷却过程时，焊缝收缩。因远离焊缝的枕梁型材中部和弧形板处没有约束，因此变形较大。该研究比较准确地模拟了实际生产中焊接应力的变化情况，为地铁枕梁的焊接提供了技术支持。

关键词：  Simufact.welding; 枕梁; 热源模型; 热循环曲线; 模拟分析

中图分类号： TG404文献标识码： A

作者简介：  程虎（1989-），男，硕士研究生，主要研究方向为焊接仿真分析。

通信作者：  沈精虎（1965-），男，硕士生导师，主要研究方向为机械CAD/CAM技术。 Email： postmaster@laohu.net

地铁属于城市轨道交通的一部分，但与城市道路基本没有交叉，其具有速度快、运能大和时间准[1]的优点。近年来，随着我国城市轨道交通技术的不断发展，列车速度不断提升，其安全性、可靠性、舒适性等问题得到了广泛关注[23]。为提高列车的行进速度，增大载客能力，提高车辆行驶的安全性，降低制造和运营成本，地铁轻量化是一种行之有效的措施[4]。……