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申请/专利权人:国家高速列车青岛技术创新中心
摘要:本发明公开了一种基于实测应力的轨道车辆车体焊缝疲劳评估方法,属于轨道交通装备设计和评估领域,包括建立轨道车辆车体有限元模型;提取焊缝应力较大位置,在轨道车辆车体上粘贴试验应变片;获得线路条件下焊缝试验应变片位置的应变时间历程εt;分别提取垂向和横向单位载荷工况下与试验应变片位置对应的垂直于焊缝方向的表面应力;计算与试验应变片位置相对应部位的焊缝等效结构应力;获得应力放大系数;将线路实测应力进行线性放大,获得线路实测等效结构应力时间历程St;采用主S‑N曲线法计算获得试验应变片点处焊缝的损伤及疲劳。本发明采用上述的一种基于实测应力的轨道车辆车体焊缝疲劳评估方法,不受焊接接头形式的限制,成本低,准确率高。
主权项:1.一种基于实测应力的轨道车辆车体焊缝疲劳评估方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、建立带有焊缝细节的轨道车辆车体有限元模型;S2、分别施加单位垂向载荷和横向载荷对有限元模型进行有限元计算,并提取应力大的焊缝位置,参考计算结果在应力大的位置沿垂直于焊线的方向在实体轨道车辆车体上粘贴试验应变片;S3、针对该实体轨道车辆车体在某一段实际轨道线路条件下进行线路测试,并获得线路条件下焊缝试验应变片位置的应变时间历程εt;S4、以S2的有限元计算结果为基础,分别提取试验应变片位置的垂向和横向表面方向应力;S5、采用结构应力法计算与试验应变片焊缝相对应部位的等效结构应力;S6、分别提取有限元车体模型的垂向工况和横向工况下与试验应变片对应位置的焊缝等效结构应力,并分别与有限元模型中对应贴片位置的垂向和横向表面应力做比较,获得应力放大系数;S7、将线路实测应力进行线性放大,获得线路实测等效结构应力时间历程St,采用雨流计数法统计循环次数;S8、采用主S-N曲线法计算获得试验应变片点处焊缝的损伤及疲劳;S9、分别提的垂向工况和横向工况下车体与薄弱焊缝位置最大等效结构应力,并分别与有限元模型中对应贴片位置的垂向和横向表面应力做比较,获得疲劳薄弱点相对应力放大系数;S10、将线路实测应力按相对应力放大系数进行线性放大,获得线路实测等效结构应力时间历程St,采用雨流计数法统计循环次数;S11、采用主S-N曲线法计算获得焊缝疲劳薄弱点的损伤及疲劳。
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