基于弹塑性理论的复杂截面导轨校直模型研究

为解决具有复杂截面导轨的横向和纵向弯曲变形校直问题,建立校直挠度的理论模型,并给出明确的校直行程公式。首先,分析导轨基于线性强化弹塑性材料的弹塑性阶段应力与应变几何关系;其次,依据弯矩与应力的表达式,结合弯矩的轴向变化规律,确定塑性阶段校直压力的范围,得到校直压力与总校直挠度和初始挠度的关系;最后,建立校直的理论计算模型。为验证理论模型的正确性,在ABAQUS中建立导轨的线性强化弹塑性力学模型,采用一端固定一端滑动的约束,加载头加载的方式,仿真校直压力与挠度之间的关系。结果表明,理论模型与有限元仿真的挠度与校直压力曲线规律完全一致,验证了理论模型的可行性与正确性。

整体侧墙结构的A型城铁车辆车体挠度预制研究

为探讨具有整体侧墙结构的铝合金A型城铁车辆车体在焊接过程中挠度变化的影响因素,以及挠度的变化规律。采用5组试验车辆,分别调整车体总组成组焊工装支撑分布位置、侧墙单部件的挠度预制,以及车体总组成预制挠度数值,观察车体焊后挠度的变化。结果显示,当支撑分布在门口中心时,焊后挠度回弹量达13 mm;而支撑分布在门口两侧时,回弹量下降至11 mm。在侧墙单部件进行15 mm的挠度预制后,焊后挠度回弹量进一步下降至4.5 mm。此外,当总组成预制挠度数值分别为19 mm、16.5 mm时,焊后挠度值分别为15.3 mm、13 mm,回弹量保持在3.5~4.5 mm范围内。研究表明,车体总组成组焊工装支撑分布位置以及侧墙单部件的挠度预制是影响车体焊后挠度的关键因素。通过侧墙单部件的挠度预制,可有效降低焊后挠度回弹量。此外,在保证设计理论挠度需求的前提下,采用较小的挠度预制对车体尺寸更为有利。