城市铁路转向架焊接构架强度有限元校核

建立了城市铁路转向架焊接构架的六面体网格有限元模型,按照UIC 515-4—1993和EN 13749—2011标准施加载荷及边界约束,计算构架在7个超常载荷工况及15个运营载荷工况下的应力分布,依据第四强度理论评价构架的静强度,采用修正的Goodman疲劳极限图对焊接构架疲劳强度进行校核计算。结果表明:该转向架焊接构架的静强度及疲劳强度满足标准规定的设计要求。计算结果为同类型城市铁路转向架构架的设计、改进和优化提供了重要的参考依据。     

基于断裂力学的转向架构架制动吊座剩余寿命评价

转向架构架焊接时形成熔合不良、气孔等缺陷是疲劳裂纹萌生和扩展的本质来源之一。以客车非动力转向架构架的铸造部件疲劳寿命为考察对象,对制动夹钳吊座用G20Mn5铸钢材料进行高周疲劳试验及断裂力学试验。依据构架焊接质量探伤结果进行缺陷的规则化处理,在制动夹钳吊座与横梁焊缝热影响区等应力热点区域置入不同深度的裂纹,考虑实测8级载荷谱作为制动工况输入,利用经典Paris疲劳裂纹扩展模型,在损伤容限框架内估算含焊接缺陷的制动夹钳吊座的剩余寿命。结果表明:当制动夹钳吊座与横梁焊缝处的原始铸造缺陷小于0.5 mm时,属于安全尺寸;而初始裂纹深度为1 mm的裂纹扩展到1 mm时的剩余寿命约为7098万km,超过现役焊接构架设计寿命。可见,疲劳寿命能满足设计寿命指标,并具有一定的安全裕度。     

G20Mn5铸钢MAG焊接接头的组织与力学性能

采用单面两道焊方式对8 mm厚G20Mn5铸钢板进行熔化极活性气体保护电弧(MAG)对接焊,研究了接头的显微组织、硬度、拉伸性能、疲劳性能。结果表明:接头表面成形良好,无明显的焊接缺陷;接头由母材、热影响区、焊缝组成,其中热影响区可分为不完全正火区、正火区和过热区;由母材到焊缝中心,接头硬度整体呈先升高后降低的趋势,熔合处的硬度最高,达到70HRB左右,焊缝的硬度为55～60HRB,略高于母材的;接头的抗拉强度明显高于母材的,而断后伸长率低于母材的;接头的高周疲劳强度与母材的相当,且断裂位置均位于热影响区。该接头的性能满足设计要求。     

重载货车铝合金托盘弧焊结构强度及振动特性分析

为检验重载货车轻量化铝合金托盘的结构安全,通过工艺试验确定6061-T6铝合金弧焊接头的拉伸力学性能和断口特征,基于名义应力方法确定2种铝合金托盘结构的设计强度,采用线性振动理论和有限元法开展结构振动特性分析.计算结果表明:6061-T6铝合金弧焊接头发生严重软化现象,但2种铝合金托盘结构的安全系数分别为3.6和3.9...