考虑焊接残余变形的动车组车顶稳定性分析

来源：机械工程材料杂志2025年第10期北京时间：

作者：李娅娜, 王佳旭, 尹幸福

摘要：根据某动车组车顶部件典型连接形式，制备对接、搭接和角接3种熔化极活性气体保护电弧焊接头，分别基于热弹塑性法和温度载荷法建立有限元模型，对接头焊接变形进行模拟及验证；在300 kN载荷下模拟计算了考虑和未考虑焊接变形的车顶屈曲变形，分析了车顶稳定性。结果表明：热弹塑性法和温度载荷法模拟得到3种接头最大角变形与试验结果的相对误差均小于5%；两模型预测焊接变形的准确性均较高。与热弹塑性法相比，温度载荷法的网格数量和计算时间均减少了90%以上，故选择温度载荷法进行车顶稳定性分析。基于子模型计算，未考虑焊接变形时车顶一阶屈曲因子为2.494，大于安全系数（1.5），说明不存在焊接变形时，300 kN载荷下车顶未发生失稳；考虑焊接变形时一阶屈曲因子为1.131，说明结构中存在焊接变形时300 kN载荷下发生失稳。

关键词：动车组车顶, 热弹塑性法, 温度载荷法, 焊接残余变形, 屈曲稳定性