国家自然科学基金(51175054)
- 作品数：12 被引量：42H指数：5
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- 相关机构：大连交通大学中车唐山机车车辆有限公司中车沈阳机车车辆有限公司更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺文化科学自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于邻域粗糙集的铝合金焊接接头疲劳寿命影响因素分析被引量：2
- 2017年
- 针对经典粗糙集只能处理连续型数据的不足,引入邻域粗糙集理论对铝合金焊接接头疲劳寿命影响因素进行分析,建立既能处理符号型又能处理数值型属性变量的统一邻域粗糙集模型。运用前向贪心和后向剪枝相结合的算法进行属性约简,获取影响接头疲劳寿命的核心因素集,并定量计算各影响因素的权重。实验结果表明:所建立的邻域粗糙集模型不需要先验知识,可从疲劳样本数据本身出发得到铝合金焊接接头疲劳寿命各影响因素的客观评定,能够选择少量的特征。
- 王春生邹丽杨鑫华
- 关键词：材料合成与加工工艺邻域粗糙集焊接接头
- 搅拌摩擦焊瞬态温度场的数值模型被引量：1
- 2017年
- 搅拌摩擦焊温度场数值模拟工作多侧重于产热模型及温度场分布规律等方面的研究,关于数值模型及其计算效率方面的报道相对较少。对AL6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊接过程瞬态温度场进行了模拟,对数值模型的相关问题进行了研究。在保证模拟结果与实验结果相符合的前提下,为提高计算效率,给出了合理的模型尺寸;分析了网格尺寸对温度场的影响;探讨了网格分区划分方案;分析了轴肩与搅拌针产热分配对温度场的影响。结果显示:模型宽度随板厚增加线性增大,而模型宽度与轴肩直径的比值随板厚的增加线性减小;有限元网格尺寸为1 mm时能有效地模拟温度场;焊缝中心处轴肩直径范围内的网格应当细化;合理的轴肩与搅拌针产热比例分别为75%和25%。
- 刘其鹏刘其鹏杨鑫华高月华
- 关键词：搅拌摩擦焊
- 约束模型对搅拌摩擦焊残余状态仿真的影响研究被引量：3
- 2018年
- 通过建立顺序热力耦合模型对AL6061-T6铝合金平板搅拌摩擦焊焊后残余应力与变形进行仿真,详细分析和讨论了夹具与垫板约束的有限元模型对残余状态的影响。结果显示:对于力学等效约束模型,底面全固定方式能够同时合理地再现残余应力和残余变形主要特征,而底面约束竖向自由度的方式只能较好地再现残余应力分布形式;等效约束模型中引入搅拌头下压载荷对结果无显著影响;对于建立夹具和垫板实体的约束模型,垫板约束方式的影响比夹具更为显著;硬接触模型比软接触模型能更好地再现残余应力分布特征。
- 刘其鹏刘其鹏陈志民杨鑫华
- 关键词：搅拌摩擦焊数值模拟
- Q345E钢多层多道焊残余应力的数值模拟与试验研究被引量：9
- 2017年
- 对接接头和T形接头是大型复杂焊接结构的基础接头形式,为深入研究焊接结构的有效承载能力和服役的可靠性,本文以Q345E低合金结构钢对接接头和T形接头多层多道焊为例,首先采用X射线衍射法对焊接试件进行了残余应力测试,然后采用数值模拟的方法,并结合多层多道焊的热力耦合特征,对有限元模型进行了温度场和残余应力场的耦合计算。对比分析2种方法残余应力的大小和分布规律,模拟结果与试验测试的结果具有一致性,从而验证了有限元数值模拟方法的妥当性。该研究结果能够为合理有效地控制焊接结构残余应力、改善接头焊接质量,提供理论依据。
- 冯雪娜刘亚良杨鑫华杨鑫华
- 关键词：残余应力多层多道焊有限元法对接接头T形接头
- 搅拌摩擦焊工艺参数对6082-T6铝合金残余应力和变形的影响被引量：4
- 2018年
- 为了研究搅拌摩擦焊工艺参数对铝合金焊接残余应力和焊接变形的影响,运用Abaqus有限元模拟软件,对5 mm厚6082-T6铝合金薄板在恒压力条件,不同主轴转速和焊接速度下的的搅拌摩擦焊进行了数值模拟计算,研究了焊接温度、残余应力和焊接变形的分布。结果表明：主轴转速一定时,焊接最高温度随着焊接速度的增大而降低;焊接速度一定时,焊接最高温度随着主轴转速的增大而升高。沿横向残余应力呈单峰状分布,峰值位于焊缝中心;沿纵向残余应力在焊缝两端有较大波动。相对于主轴转速,焊接速度的改变对残余应力影响更大。试板的整体变形趋势呈反马鞍状,沿纵向变形呈上凸状,沿横向变形呈下凹状。主轴转速一定时,焊接变形量随着焊接速度的升高而减小;焊接速度一定时,变形量随着主轴转速的升高而增大。
- 迟哲刘亚良李程锦杨鑫华
- 关键词：搅拌摩擦焊残余应力
- 补焊位置对S355J2W对接接头残余应力分布影响被引量：5
- 2016年
- 为研究不同补焊位置下的焊接残余应力的分布规律,本文运用SYSWELD软件,以S355J2W钢为例,建立平板对接接头焊缝不同部位补焊的有限元模型,分别针对焊缝中心补焊和热影响区补焊残余应力场进行数值模拟,绘制分析曲线研究焊接残余应力大小及变化规律.结果表明:补焊使得焊缝中心及热影响区处残余应力有不同程度的增加;但在远离热影响区的母材处,影响效果不明显.通过对比分析,得出补焊后残余应力分布规律,为实际补焊修补提供理论依据.
- 刘亚良杨鑫华
- 关键词：对接接头残余应力耐候钢有限元方法热影响区
- 铝合金T形接头三点弯曲疲劳试验及基于等效结构应力的寿命预测被引量：1
- 2018年
- 以5A06铝合金T形接头为研究对象,进行了三点弯曲疲劳试验,并建立了相应的有限元模型,应用网格不敏感等效结构应力法,预测了该T形接头的疲劳寿命,并与试验结果进行了对比;针对裂纹扩展指数m的修正,重新计算了该铝合金T形接头的疲劳寿命。结果表明,5A06铝合金T形接头在承受弯曲疲劳载荷的作用下,焊趾处存在较大的应力集中,断裂位置均位于焊趾处;修正后,m=2.62,基于网格不敏感结构应力法预测的疲劳寿命具有一定的准确性。
- 李赫刘亚良许鸿吉杨鑫华
- 关键词：铝合金焊接T形接头
- 基于网格不敏感结构应力的铝合金焊接接头疲劳性能分析被引量：1
- 2013年
- 基于网格不敏感结构应力方法,对3A21、5A06、6061等铝合金焊接接头疲劳性能及影响因素进行研究.结果表明:网格不敏感结构应力方法较传统的名义应力方法,能更好地表征不同接头形式、材料、应力比及厚度等因素对焊接接头的疲劳影响.在应力比相同的情况下,接头板厚越小,疲劳性能越好;相同板厚条件下,应力比越小,疲劳性能越好;5A06铝合金焊接接头的疲劳性能普遍高于3A21铝合金焊接接头,但板厚相差较大时,疲劳性能主要取决于厚度因素的影响;同种材料在板厚及应力比相同的情况下,对接接头疲劳性能最好,十字接头次之,T型接头疲劳性能最差.
- 杨鑫华赵峰胡文浩孙屹博
- 关键词：铝合金焊接接头影响因素
- 基于有限元的制动模架静强度与疲劳强度分析
- 2017年
- 以某动车组车下悬挂式制动模架为研究对象,对4种超常载荷组合工况以及4种运营载荷组合工况进行仿真分析。依据EN12663标准和相关设计要求,进行制动模架的静强度分析;依据EN12663和BS7608等相关疲劳设计标准,进行制动模架的疲劳强度分析。结果表明,在4种超常载荷组合工况下,工况2的Mises峰值应力最大,应力值为233.6 MPa,节点位于制动模架横梁与中间板连接焊缝处,该值小于模架基于安全系数S修正后的许用应力300 MPa,因此该模架的静强度满足要求;在4种运营载荷组合工况下,工况2的最大主应力峰值最大,应力值为29.65 MPa,节点位于制动模架横梁与中间板连接焊缝处,该值小于BS7608标准中F级焊接接头疲劳许用应力40 MPa,由此可以评定该模架的疲劳强度符合标准。
- 李赫刘亚良杨鑫华杜文普
- 关键词：静强度有限元
- 基于固有应变法的地铁侧墙FSW焊接变形仿真被引量：8
- 2017年
- 针对地铁列车铝合金地铁侧墙焊后变形问题,基于顺序热力耦合法和固有应变法,建立了完整的6005A-T6铝合金地铁侧墙搅拌摩擦焊有限元模型,并对其焊接变形进行仿真预测。首先,运用组合热源和顺序热力耦合方法,对侧墙局部结构进行三维热弹塑性有限元分析,提取结果并计算固有应变;然后采用固有应变法对全尺寸地铁铝合金侧墙模型进行弹塑性计算,获得地铁侧墙结构的焊接变形结果,并与实际测量值进行对比分析。结果表明,模拟计算得到的焊接变形趋势与实验结果相同,且模拟变形量与实验测量值之间的误差在20%以内,为地铁侧墙的实际生产提供了理论依据。
- 迟哲刘亚良王陆钊杨鑫华
- 关键词：搅拌摩擦焊固有应变法
