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铝合金车体端墙焊接变形行为仿真验证分析
学兔兔
I 匐 化
铝合金车体端墙焊接变形行为仿真验证分析
Simulationand verification analysisonwelding deformation behavior
forendplate ofalum inum ca~body
朱志民,李晓东
ZHUZhi.min.LIXiao.dong
(南车南京浦镇车辆有限公司,南京210000)
摘 要:在城市轨道交通车辆制造领域,铝合金材料在焊接连接行为下服役 ,因其材料的特殊性,焊接
变形的控制成为制造中的瓶颈问题,由此造成的平面度超差等问题频繁出现。本文运用大型
商用有限元分软件ABAQUS,在普通PC机上真实再现了某铝合金车体端墙的焊接行为,由此
控制和预测的项点包括焊接变形量、反变形量预设值、焊接温度场、预设工装夹具位置等参
数,同时使用CAE仿真预测和实际焊接变形测量验证两种方法,解决铝合金车体端墙在制造
过程中的焊接问题。本文希望在OAE仿真分析与实际车体制造之间架起一座桥梁,为今后利
用有限元方法分析材料的焊接行为起到了一个很好的引导作用,使仿真试验进一步指导工程
实际。
关键词 :车辆制造;端墙;ABAQUS;焊接变形;仿真验证
中图分类号:U466 文献标识码 :A 文章编号:1009—0134(2013)06(上)一0148一O4
Doi:10.3969/J.issn.1009-0134.2013.06(i-).45
0 引言 同焊接的变形不同,焊接变形的大小可 以很直观
焊接是应用最广泛的材料连接方式之一,同 的表达 出来,同时焊接变形也与焊接 电流、焊接
时也是历史非常悠久的制造工艺。当前的焊接应 电压、焊接顺序、焊接速度 以及焊接 的工装夹具
用 中还存在很多落后 的工艺方式 ,如何将现代 有关,通过焊接接头的有限元模拟,我们可以很清
的焊接数值仿真技术应用于传统的焊接工艺,利 晰的知道焊接参数和工装和焊接过程的关系 ‘。随着
用先进的计算机数值模拟技术改造传统的焊接工 信息技术、数值分析和计算机技术的迅速发展 ,
艺,对加速我国焊接信息化与工业化的融合有着 数值模拟技术已经逐步渗透到焊接工程 问题的研
非常重要的意义Ⅲ。焊接数值模拟技术的发展是随 究中,从而对焊接过程 的认识从 “老焊工技艺经
着焊接实践经验 的积累,有限元数值模拟技术, 验 ”向科学化方 向发展,20世纪9O年代以来,焊
计算机技术等的发展而逐步开始的。焊接工艺的 接数值模拟研究异常活跃,生产现场 的焊接工艺
仿真,主要是针对焊接温度场,残余应力,变形 开始告别 “盲 目试参数 ”、 “盲 目调工装 ”、
等方面改善焊接部件 的制造质量,提高产品服役 “盲 目改结构 ”的阶段,国外一些大型企业 已经
性能,优化焊接顺序等工艺过程 。传统焊接质量 开始实施在没有CAE仿真的状态下不允许上生产
的好坏非常依赖于焊接工人的经验,而通过焊接 线的严格规定,焊接过程仿真越来越成为焊接生产
数值模拟技术就是利用数值模拟方法找到优化的
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