CN106680118A - 轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法 - Google Patents

轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106680118A
CN106680118A CN201710025468.XA CN201710025468A CN106680118A CN 106680118 A CN106680118 A CN 106680118A CN 201710025468 A CN201710025468 A CN 201710025468A CN 106680118 A CN106680118 A CN 106680118A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding structure
vehicle body
fatigue
chain
body welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710025468.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106680118B (zh
Inventor
杨志勇
孙巍
王周冰
陆宏韬
黄健
耿庆涛
姜珊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Zhongwang Aluminum Alloy Deep Processing Co Ltd
Original Assignee
Liaoning Zhongwang Aluminum Alloy Deep Processing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning Zhongwang Aluminum Alloy Deep Processing Co Ltd filed Critical Liaoning Zhongwang Aluminum Alloy Deep Processing Co Ltd
Priority to CN201710025468.XA priority Critical patent/CN106680118B/zh
Publication of CN106680118A publication Critical patent/CN106680118A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106680118B publication Critical patent/CN106680118B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0073—Fatigue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，属于疲劳测试技术领域，包括S1、测试前准备：数值模拟分析确定加载负荷值；S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；S4、根据加载负荷值进行加载试验；S5、检测。通过刚性、柔性混合使用，可对任意形状进行有效固定和夹持，使焊接结构实际受力中心线与疲劳试验机加载应力轴线重合，能够准确测量轨道交通车体焊接结构的疲劳水平。

Description

轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法
技术领域
本发明属于疲劳测试技术领域，具体涉及一种轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法。
背景技术
由于轨道交通车体的焊接多为弧形或其它异形型材与直线型材的焊接，很难夹持和固定，使焊接结构的实际受力中心线与疲劳试验机加载应力轴线不重合，导致试验结果不能反映焊接结构的实际疲劳水平，影响对整车性能的准确评估。
因此，急需设计一种新的测试方法，可对弧形或其它异形型材与直线型材进行有效固定和夹持，能够准确测量轨道交通车体焊接结构的疲劳水平。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，能准确测量轨道交通车体任意形状的焊接结构的疲劳水平，进而提高车体的安全性。
本发明的目的是通过以下方案实现：
轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，包括以下步骤：
疲劳试验机调试；准备具有刚性夹持端和弹性夹持端的疲劳测试夹具一套和三段适当长度的由直型车体段与异型车体段焊合在一起的车体焊接结构试样；通过数值模拟分析计算出试样焊缝的应力值，并确定加载负荷值；
S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；
S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；
S4、根据加载负荷值进行加载试验；
S5、检测，若三段的疲劳寿命均在设计值以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。
进一步，疲劳测试夹具的刚性夹持端包括两成对设置可对直型车体结构形成抱合状态的弧形夹块、用于将两弧形夹块锁紧固定在直型车体结构上的紧固件I和可滑动设置在弧形夹块底部的夹持柱I；弹性夹持端包括两成对设置可对异型车体结构形成抱合状态的链条、用于将链条锁紧固定在异型车体结构上的紧固件II和可拆卸固定在链条的夹持柱II。
进一步，所述紧固件II穿过异型车体结构与链条固定。
进一步，链条由多个链块和设置在两相邻链块之间的转轴组成，所述链块上均设置有用于紧固件II穿过的过孔。
进一步，所述紧固件I穿过直型车体结构与弧形夹块固定。
进一步，所述弧形夹块的底部设置有向两侧延伸的台阶，所述夹持柱I上设置有用于与两侧所述台阶滑动配合的T型槽。
进一步，所述弧形夹块中部区域设置有与直型车体结构外形至少部分适形的圆弧形凹槽。
进一步，所述圆弧形凹槽上设置有用于紧固件I穿过的过孔。
本发明的有益效果是：
本发明通过刚性、柔性混合使用，可对任意形状进行有效固定和夹持，使焊接结构实际受力中心线与疲劳试验机加载应力轴线重合，能够准确测量轨道交通车体焊接结构的疲劳水平。本发明还具有以下优点：
(1)使轨道交通用车体的弧状、异型结构的抗疲劳测定得以实现；
(2)刚性、柔性夹具混合搭配使用，适用于多种结构的抗疲劳测定，如焊接结构、铆接、胶接等；
(3)多点螺栓连接，保证了测试结构受力的均匀性，确保试验数据的有效性和可靠性。
总之，本发明拓展了疲劳试验机的功能，使轨道交通用车体的弧状、异型结构的抗疲劳测定得以实现，填补了轨道交通行业结构疲劳数据的空白，同时，对新车型的可靠性分析提供数据基础，对行业的发展起到一定的推动作用。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明所用疲劳测试夹具的结构示意图；
图2为本发明所用夹具刚性夹持端的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1、2所示，本实施例的一种轨道交通车体焊接结构的疲劳测试夹具，其包括刚性夹持端1和弹性夹持端2，
具体的，刚性夹持端1包括两成对设置可对直型车体结构形成抱合状态的弧形夹块3、用于将两弧形夹块锁紧固定在直型车体结构上的紧固件I和可滑动设置在弧形夹块底部的夹持柱I 4，弧形夹块的底部设置有向两侧延伸的台阶11，夹持柱I上设置有用于与两侧台阶滑动配合的T型槽12，使其与弧形夹块快速连接，弧形夹块中部区域设置有与直型车体结构外形至少部分适形的圆弧形凹槽(未示出)，可提高与车体结构的贴合度，从而提高两者的结合力，圆弧形凹槽上设置有用于紧固件I穿过的过孔，本实施例的紧固件I为长螺栓9与螺母10，使用时，长螺栓穿过直型车体结构及圆弧形凹槽上的过孔，并用螺母与螺栓尾部紧固，将两弧形夹块固定在直型车体结构的一端；
弹性夹持端包括两成对设置可对异型车体结构形成抱合状态的链条5、用于将链条锁紧固定在异型车体结构上的紧固件II和可拆卸固定在链条的夹持柱II 6，具体的，链条由多个链块7和设置在两相邻链块之间的转轴8组成，使链条具有一定自由度，随夹持部位的形状而改变，链块7上均设置有用于紧固件II穿过的过孔，本实施例的紧固件II也为长螺栓9与螺母10，使用时，长螺栓穿过异型车体结构及链块7上的过孔，并用螺母与螺栓尾部紧固，将链条固定在异型车体结构的一端。
当然，弧形夹块的台阶也可以从其厚度方向向前延伸形成。
测试包括以下步骤：
S1、测试前准备：
1)对测试的轨道交通用车体进行数值模拟分析，分别计算得出焊接位置的应力值和加载负荷，通常计算出的加载负荷应小于设计值，可以以设计值的最小值进行加载，但当计算值大于设计值时，则应以计算值为准进行加载，本实施例的车体结构包括车顶、侧墙、地板、车顶与顶盖边梁、侧墙与顶盖边梁、侧墙与底架边梁、地板与底架边梁、牵引梁、缓冲梁、枕梁等部位；
疲劳试验机调试：清理疲劳试验机周围的杂物，检查电路是否有漏电、裸露等安全隐患，对疲劳试验机进行通电试运行；
2)疲劳测试夹具调试：检查其刚性夹持端和弹性夹持端是否有裂纹、缺陷等；
3)试样准备：选取三段车体焊接结构试样，其由直型车体段与异型车体段焊合组合；试样长度按国家标准确定；
S2、试样与夹具组装：
在试样的直型车体段与异型车体段上分别钻联接用过孔，然后用夹具进行固定：
1)直型车体段固定：将两块弧形夹块3抱合在在直型车体段上，并将弧形夹块3上的过孔与直型车体段上的过孔对齐，然后长螺栓9与螺母10将两块弧形夹块3与直型车体段固定；
2)异型车体段固定：将两链条抱合在异型车体段上，并将链块7上的过孔与异型车体段的过孔对齐，然后长螺栓9与螺母10将链条与异型车体段紧固形成测试组合体；
S3、通过夹持柱I、夹持柱II分别与疲劳试验机的夹具固定座固定，完成测试组合体的固定；
S4、根据S1中确定的加载负荷进行加载试验；
S5、检测，若三段的循环周期需达到107次以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。此步中，还应比较模拟结果与试验结果的差异，验证数值模拟的准确性，确保数据的可靠性，为车体安全性提供可靠依据。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、测试前准备：疲劳试验机调试；准备具有刚性夹持端和弹性夹持端的疲劳测试夹具一套和三段适当长度的由直型车体段与异型车体段焊合在一起的车体焊接结构试样；通过数值模拟分析计算出试样焊缝的应力值，并确定加载负荷值；
S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；
S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；
S4、根据加载负荷值进行加载试验；
S5、检测，若三段的疲劳寿命均在设计值以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述疲劳测试夹具的刚性夹持端包括两成对设置可对直型车体结构形成抱合状态的弧形夹块、用于将两弧形夹块锁紧固定在直型车体结构上的紧固件I和可滑动设置在弧形夹块底部的夹持柱I；弹性夹持端包括两成对设置可对异型车体结构形成抱合状态的链条、用于将链条锁紧固定在异型车体结构上的紧固件II和可拆卸固定在链条的夹持柱II。
3.根据权利要求2所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述紧固件II穿过异型车体结构与链条固定。
4.根据权利要求3所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：链条由多个链块和设置在两相邻链块之间的转轴组成，所述链块上均设置有用于紧固件II穿过的过孔。
5.根据权利要求2所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述紧固件I穿过直型车体结构与弧形夹块固定。
6.根据权利要求5所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述弧形夹块的底部设置有向两侧延伸的台阶，所述夹持柱I上设置有用于与两侧所述台阶滑动配合的T型槽。
7.根据权利要求5所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述弧形夹块中部区域设置有与直型车体结构外形至少部分适形的圆弧形凹槽。
8.根据权利要求7所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述圆弧形凹槽上设置有用于紧固件I穿过的过孔。
CN201710025468.XA 2017-01-13 2017-01-13 轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法 Active CN106680118B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710025468.XA CN106680118B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710025468.XA CN106680118B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106680118A true CN106680118A (zh) 2017-05-17
CN106680118B CN106680118B (zh) 2019-05-24

Family

ID=58860623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710025468.XA Active CN106680118B (zh) 2017-01-13 2017-01-13 轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106680118B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107462410A (zh) * 2017-08-29 2017-12-12 佛山市品柏智能科技有限公司 一种淋浴房活动门滑轮的寿命检测装置
CN109781557A (zh) * 2019-03-06 2019-05-21 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 列车车体焊接组件的焊缝疲劳测试方法
CN112577839A (zh) * 2020-11-25 2021-03-30 中车长春轨道客车股份有限公司 高速动车组车体搅拌摩擦焊型材结构疲劳试验方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070117157A (ko) * 2006-06-07 2007-12-12 주식회사 포스코 용접 구조물의 피로파괴 평가 방법
CN202974764U (zh) * 2012-12-13 2013-06-05 西安航天复合材料研究所 一种复合材料异形件受力测试装置
CN203643251U (zh) * 2013-12-25 2014-06-11 天津大学 一种用于异型构件六自由度刚度测试的组合夹具
CN103900834A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆车体结构大部件疲劳试验方法及装置
CN105583482A (zh) * 2016-02-23 2016-05-18 中国电器科学研究院有限公司 一种金属管材超声钎焊夹具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070117157A (ko) * 2006-06-07 2007-12-12 주식회사 포스코 용접 구조물의 피로파괴 평가 방법
CN202974764U (zh) * 2012-12-13 2013-06-05 西安航天复合材料研究所 一种复合材料异形件受力测试装置
CN103900834A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆车体结构大部件疲劳试验方法及装置
CN203643251U (zh) * 2013-12-25 2014-06-11 天津大学 一种用于异型构件六自由度刚度测试的组合夹具
CN105583482A (zh) * 2016-02-23 2016-05-18 中国电器科学研究院有限公司 一种金属管材超声钎焊夹具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁炳文主编: "《机械加工工艺图集 第1集 国内外先进工艺、技术革新、专利与窍门1000例》", 31 October 1991, 北京：北京航空航天大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107462410A (zh) * 2017-08-29 2017-12-12 佛山市品柏智能科技有限公司 一种淋浴房活动门滑轮的寿命检测装置
CN109781557A (zh) * 2019-03-06 2019-05-21 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 列车车体焊接组件的焊缝疲劳测试方法
CN109781557B (zh) * 2019-03-06 2021-08-13 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 列车车体焊接组件的焊缝疲劳测试方法
CN112577839A (zh) * 2020-11-25 2021-03-30 中车长春轨道客车股份有限公司 高速动车组车体搅拌摩擦焊型材结构疲劳试验方法
CN112577839B (zh) * 2020-11-25 2022-09-13 中车长春轨道客车股份有限公司 高速动车组车体搅拌摩擦焊型材结构疲劳试验方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106680118B (zh) 2019-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106680118B (zh) 轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法
CN203197774U (zh) 一种汽车零部件孔位检测定位一体工装
CN102323151B (zh) 螺柱焊焊接强度检测工装
CN109781557B (zh) 列车车体焊接组件的焊缝疲劳测试方法
CN110261129B (zh) 一种车辆拉线式位移测量装置
GÜnther et al. Welded connections of high-strength steels for the building industry
US10336350B2 (en) Axle of wheel sets and respective method for the ultrasound inspection
CN102944609B (zh) 一种整套多通道白车身焊点检测系统
CN206208647U (zh) T型角接接头的疲劳试验夹具
CN210375519U (zh) 杠杆式力标准机检测焊枪压力测试仪专用工装
US20110187352A1 (en) Method and machine for multidimensional testing of an electronic device on the basis of a monodirectional probe
CN206387569U (zh) 轨道交通车体焊接结构疲劳试验夹具
CN105437105B (zh) 一种汽车后轴扭力梁疲劳试验夹具装置
CN208187605U (zh) 一种用于汽车厂房球节点吊座垂向载荷的测量装置
CN208476121U (zh) 高效的冲压件翻转检测装置
CN209189736U (zh) 自动锤铆的铆钉入孔及镦头高度在线检测装置
CN208205957U (zh) 一种调研主副仪表板间隙面差的车身检测工装
CN204902701U (zh) 一种冲压件与分总成的复合检具
CN206208231U (zh) 汽车高架箱总成装车部位的检验工装
RU2721162C1 (ru) Стенд для испытаний, поверки и калибровки внутритрубных инспекционных приборов
CN213422062U (zh) 结构简单易于操作的汽车挡板轮廓度检测装置
CN214539196U (zh) 铅封检验装置
CN106767240A (zh) 一种汽车仪表板横梁管检具
Nuruzzaman et al. Modeling of welding joint using effective notch stress approach for misalignment analysis
CN204963722U (zh) 一种汽车座椅导轨安装孔检具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant