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不锈钢车体激光焊连接的模拟方法及强度评估
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作者 谢素明 李秉 +1 位作者 李娅娜 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第1期38-44,共7页
采用有限元分析方法研究不锈钢车体侧墙激光焊连接的模拟方法与强度分析问题。首先,分别建立实体单元、薄壳单元及梁单元模拟半熔透搭接激光焊连接强度的分析模型,以及梁单元模拟不同焊缝长度的分析模型,并在相同计算条件下,通过对比分... 采用有限元分析方法研究不锈钢车体侧墙激光焊连接的模拟方法与强度分析问题。首先,分别建立实体单元、薄壳单元及梁单元模拟半熔透搭接激光焊连接强度的分析模型,以及梁单元模拟不同焊缝长度的分析模型,并在相同计算条件下,通过对比分析确定了适用于复杂结构激光焊连接强度分析的焊缝单元类型;其次,基于GB/T 37778—2019和接头疲劳试验数据及不同焊缝长度模型的分析结果,总结适用于复杂结构激光焊连接静强度与疲劳强度的评估方法;再次,建立某弧焊-点焊-激光焊的不锈钢车体结构强度分析模型;最后,在EN 12663-1:2010+A1:2014规定的静态与动态载荷工况作用下,分析不锈钢车体侧墙激光焊连接强度。结果表明:AW3状态车钩压缩工况的车体侧墙中部上边梁区域的激光焊梁单元的最小安全系数为1.03;车体侧墙激光焊区域的梁单元的计算剪应力变化范围均远低于106次和107次的疲劳强度值,侧墙激光焊连接疲劳强度冗余大。 展开更多
关键词 不锈钢车体 激光焊 梁单元 强度分析
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动车组冷却风道疲劳强度及影响因素研究
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作者 于春洋 程亚军 +2 位作者 刘涛 孙博飞 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第2期67-73,共7页
为了研究动车组牵引电机冷却风道的疲劳强度及其影响因素,采用仿真分析方法建立冷却风道测点处应力与外载荷之间的载荷传递关系,通过线路测试获得冷却风道内冷却风载荷谱及焊缝测点应力谱,对冷却风道的疲劳性能进行研究。数据分析结果表... 为了研究动车组牵引电机冷却风道的疲劳强度及其影响因素,采用仿真分析方法建立冷却风道测点处应力与外载荷之间的载荷传递关系,通过线路测试获得冷却风道内冷却风载荷谱及焊缝测点应力谱,对冷却风道的疲劳性能进行研究。数据分析结果表明:冷却风道测点总损伤的最大值为0.925,满足EN 1999-1-3-2007标准要求。其中冷却风机低速、高速转换运行时产生的冷却风载荷导致的结构累积损伤占总损伤的88.7%~99.8%,每千次启停的累积损伤为0.0227~0.0310。冷却风道内部的冷却风载荷影响系数为0.75~0.90,冷却风载荷是影响风道强度的主要因素,设计过程中需重点关注。 展开更多
关键词 冷却风载荷 动车组冷却风道 载荷传递矩阵 疲劳强度 动应力
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基于HyperMesh平台的属性界面二次开发 被引量:5
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作者 王剑 刘泓廷 +1 位作者 刘昱甫 《机械工程与自动化》 2022年第3期62-64,共3页
针对HyperMesh软件前处理过程中工程师需要耗费大量精力处理模型属性赋予的问题,基于Tcl/Tk脚本语言,对HyperMesh软件进行同步模式二次开发。通过整合模型属性赋予操作流程,提取需要重复操作部分的脚本指令进行重组及二次开发,将大量重... 针对HyperMesh软件前处理过程中工程师需要耗费大量精力处理模型属性赋予的问题,基于Tcl/Tk脚本语言,对HyperMesh软件进行同步模式二次开发。通过整合模型属性赋予操作流程,提取需要重复操作部分的脚本指令进行重组及二次开发,将大量重复繁琐的手动操作简化为自动操作。分析工程师只需按要求规范命名各个组件并进行若干次点击即可完成模型属性赋予的全部流程,节省了大量的时间精力,减小了人工操作出错的概率,极大地提高了仿真分析前处理效率和准确度,对仿真行业发展有促进作用。 展开更多
关键词 HYPERMESH 二次开发 界面
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5083铝合金焊接接头高周疲劳行为研究 被引量:1
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作者 程亚军 高占朋 +3 位作者 王斌 段启强 《热加工工艺》 北大核心 2023年第7期12-15,11,共5页
以5083铝合金MIG焊接头为研究对象,对其微观组织、显微硬度、高周疲劳性能以及疲劳断裂特征进行了研究。结果表明,接头焊缝区存在着密集分布的不连续点状析出物。与母材相比,接头处析出相分布更为密集,且尺寸更为粗大;然而,焊接接头的... 以5083铝合金MIG焊接头为研究对象,对其微观组织、显微硬度、高周疲劳性能以及疲劳断裂特征进行了研究。结果表明,接头焊缝区存在着密集分布的不连续点状析出物。与母材相比,接头处析出相分布更为密集,且尺寸更为粗大;然而,焊接接头的硬度却与母材相当,这主要与析出强化效果增强和形变强化效果消失有关。焊接接头107周次的中值条件疲劳强度Δσ为46.4 MPa。焊接接头的疲劳源有多个,疲劳裂纹萌生于疏松和未熔合等焊接缺陷处,疲劳裂纹扩展区出现了疲劳辉纹,瞬断区内有大量等轴韧窝。 展开更多
关键词 5083铝合金 焊接接头 高周疲劳性能 断裂特征
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高速动车组车体模态分析建模方法及试验验证 被引量:5
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作者 谢素明 马梦琳 《大连交通大学学报》 CAS 2016年第1期11-14,共4页
基于"刚度等效"原则,建立某自主研发的高速动车组车体刚结构有限元模型,车体一阶垂向弯曲和一阶扭转的振动频率的数值解与模态试验值的误差分别为2.75%和7.90%;在此基础上,以整备状态车体有限元模型重心与实际重心一致为质量... 基于"刚度等效"原则,建立某自主研发的高速动车组车体刚结构有限元模型,车体一阶垂向弯曲和一阶扭转的振动频率的数值解与模态试验值的误差分别为2.75%和7.90%;在此基础上,以整备状态车体有限元模型重心与实际重心一致为质量分布原则,创建五种整备状态车体模态分析模型.模态分析结果表明:与实际重心最接近的模型5的计算结果与试验结果最为接近,误差分别为0.03%和6.85%;建议车体方案设计阶段采用模型2的建模方法估算整备状态车体模态. 展开更多
关键词 高速动车组 整备状态车体 建模方法 模态分析
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基于标准的AZ31B镁合金座椅载荷及安装强度分析 被引量:1
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作者 于春洋 程亚军 +1 位作者 姜春龙 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第2期45-49,100,共6页
从载荷类型、载荷数值等方面对比分析国内外4种轨道交通车辆座椅标准,并采用4种标准对AZ31B镁合金座椅的安装强度进行分析。通过对比分析,NF F 31—119标准的静载荷类型最多为15种。各标准扶手桌台载荷的差异性最大,最大值与最小值的倍... 从载荷类型、载荷数值等方面对比分析国内外4种轨道交通车辆座椅标准,并采用4种标准对AZ31B镁合金座椅的安装强度进行分析。通过对比分析,NF F 31—119标准的静载荷类型最多为15种。各标准扶手桌台载荷的差异性最大,最大值与最小值的倍数关系为6.00。座椅安装强度结果表明:最小静强度安全系数、抗滑移系数、抗剪切系数分别为2.01、30、421,满足VDI 2230—2014标准要求。座椅横向载荷对抗滑移系数、抗剪切系数影响较大。 展开更多
关键词 座椅标准 静载荷 疲劳载荷 安装强度
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铝合金地铁车牵引梁结构建模策略对比研究
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作者 郭红玲 于春洋 +2 位作者 刘春艳 张晓松 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第4期27-30,68,共5页
提出两种牵引梁结构的有限元建模方案,同时开展车体静强度试验与仿真分析,将仿真分析值与试验值进行对比。分析结果表明:方案1比方案2保守,且方案1更适用于设计阶段校核车体结构强度。在牵引梁与地板之间的双层板件结构位置,两种方案的... 提出两种牵引梁结构的有限元建模方案,同时开展车体静强度试验与仿真分析,将仿真分析值与试验值进行对比。分析结果表明:方案1比方案2保守,且方案1更适用于设计阶段校核车体结构强度。在牵引梁与地板之间的双层板件结构位置,两种方案的方向应力分析结果与试验值的误差分别为9%~21%、7%~52%,方案1的建模方案更合理;在远离牵引梁与地板之间的双层板件结构位置,两种方案的方向应力分析结果与试验值的误差分别为4%~13%、8%~18%,两种方案的分析误差接近,但方案1的结果更精确。 展开更多
关键词 牵引梁 静强度 建模方案 对比分析
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复杂焊接结构焊缝强度评估方法及应用 被引量:4
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作者 程亚军 张春玉 《大连交通大学学报》 CAS 2020年第4期14-18,共5页
通过分析复杂焊缝受力,利用有限元分析方法输出焊缝位置的应力,求出焊缝局部单位长度的真实载荷.结合德国FKM规范并参考国内外相关研究,提出评估焊缝静强度方法.为高效评估整车级大量复杂焊缝,基于ANSYS软件编制快速分析程序,建立某出... 通过分析复杂焊缝受力,利用有限元分析方法输出焊缝位置的应力,求出焊缝局部单位长度的真实载荷.结合德国FKM规范并参考国内外相关研究,提出评估焊缝静强度方法.为高效评估整车级大量复杂焊缝,基于ANSYS软件编制快速分析程序,建立某出口地铁车体的有限元强度分析模型,在防撞柱载荷作用下,利用该程序评估司机室关键焊接结构焊缝的静强度;通过优化焊缝参数,使关键焊缝1和焊缝2最大利用度分别由1.09和1.41降为0.90和0.77,满足焊缝强度设计要求. 展开更多
关键词 焊缝 强度 有限元 轨道车辆 车体
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某城轨列车牵引变流器安装螺栓强度分析 被引量:2
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作者 潘虹宇 方吉 +2 位作者 张岱霖 谢素明 《现代机械》 2022年第4期57-62,共6页
为了考察不同简化模型对所提取某城轨列车车下牵引变流器联接螺栓工作载荷的影响,建立了三种不同简化程度的仿真计算模型,通过有限元法对比了不同简化模型位移变化以及提取的工作载荷,分析了模型不同简化方式对螺栓工作载荷分布的影响... 为了考察不同简化模型对所提取某城轨列车车下牵引变流器联接螺栓工作载荷的影响,建立了三种不同简化程度的仿真计算模型,通过有限元法对比了不同简化模型位移变化以及提取的工作载荷,分析了模型不同简化方式对螺栓工作载荷分布的影响。为方便在城轨列车连接设备设计阶段采用VDI 2230标准对其螺栓联接强度进行快速校核与评估,通过Python语言实现了VDI 2230标准的螺栓评估过程。基于整车模拟模型和自编程序评估了牵引变流器螺栓联接的工作应力安全系数、表面应力系数、滑移安全系数、防止剪切安全系数,针对不满足标准要求的工作应力安全系数,考虑到经济性和自重等因素,提出了通过提高螺栓强度等级的改进方案,通过验算证明了该改进方案的有效性。 展开更多
关键词 城轨列车 VDI 2230标准 螺栓联接 工作载荷 强度评估
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轨道车辆悬臂式安装结构强度分析 被引量:1
10
作者 孙博飞 《机械研究与应用》 2021年第5期136-139,共4页
针对轨道车辆车下小质量设备悬臂式安装结构易产生疲劳裂纹问题展开研究,分别基于EN12663标准与IEC61373标准,采用有限元方法针对某钢车体车下悬臂式吊装设备安装结构进行静强度与疲劳强度分析,确定该结构的疲劳薄弱位置。依据计算结果... 针对轨道车辆车下小质量设备悬臂式安装结构易产生疲劳裂纹问题展开研究,分别基于EN12663标准与IEC61373标准,采用有限元方法针对某钢车体车下悬臂式吊装设备安装结构进行静强度与疲劳强度分析,确定该结构的疲劳薄弱位置。依据计算结果进行结构改进,使其最终满足标准要求,为提高类似安装结构的抗疲劳性能提供了参考。 展开更多
关键词 悬臂式结构 疲劳寿命 结构改进
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基于标准的轨道车辆碳钢车体承载焊接结构疲劳性能研究
11
作者 谢素明 赵春骅 《大连交通大学学报》 CAS 2022年第5期24-29,共6页
结合轨道车辆国际标准、结构应力法及有限元模型,研究在设计阶段碳钢车体疲劳损伤关键位置的识别.利用BS7608:2014+A1:2015和BS EN-1993-1-9:2005标准中的名义应力法和ASME—2007标准中的结构应力法,研究长角焊缝焊接接头疲劳强度,结果... 结合轨道车辆国际标准、结构应力法及有限元模型,研究在设计阶段碳钢车体疲劳损伤关键位置的识别.利用BS7608:2014+A1:2015和BS EN-1993-1-9:2005标准中的名义应力法和ASME—2007标准中的结构应力法,研究长角焊缝焊接接头疲劳强度,结果表明:基于结构应力法的接头疲劳损伤大于基于BS7608标准与EN1993标准中名义应力法的接头疲劳损伤;在EN12663-1:2010标准的疲劳载荷作用下,通过车体焊接结构主应力值确定了位于底架牵枕缓区域和底架中部区域的4条疲劳评估焊缝,分析了这些焊缝处的主应力、距离焊缝5 mm和10 mm处的主应力和焊趾处的结构应力沿焊缝的变化曲线,识别出应力集中发生部位;使用结构应力法进行焊缝疲劳评估时,接头累积损伤值均高于使用名义应力法时的累积损伤值.基于结构应力法的缓冲梁纵梁焊缝、枕梁下盖板角焊缝的累积损伤分别为0.701和0.678.使用名义应力法评估焊缝疲劳时,如果焊缝附近区域单元尺寸粗糙,没有明显的应力梯度,就会存在评估节点选取的困难,进而影响疲劳损伤计算结果的准确性. 展开更多
关键词 碳钢车体 焊接接头 名义应力 结构应力 疲劳损伤
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基于线性数值模拟及Neuber理论修正的弹塑性结构强度分析 被引量:1
12
作者 张晓艳 胡忠安 +1 位作者 张玉涛 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第2期44-47,共4页
以某城际车转向架构架为例,介绍了基于线性数值模拟及Neuber理论修正的弹塑性结构强度评估过程.为了验证上述修正方法的可靠性和精度,进行了基于Neuber理论及线性理论两种修正方法评估构架强度,同时计算了构架的弹塑性分析,结果验证了... 以某城际车转向架构架为例,介绍了基于线性数值模拟及Neuber理论修正的弹塑性结构强度评估过程.为了验证上述修正方法的可靠性和精度,进行了基于Neuber理论及线性理论两种修正方法评估构架强度,同时计算了构架的弹塑性分析,结果验证了对于结构的缺口局部区域超出屈服的情况,基于线性数值模拟及Neuber理论修正的弹塑性结构强度分析具有较高的精度,该方法可以应用到实际的工程结构强度评估中. 展开更多
关键词 数值模拟 弹塑性 Neuber理论
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