CN111967177B - 焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，属于焊接技术领域，该建模方法包括：建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度；根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型。本公开提供的焊接钢结构有限元模型建模方法，该方法提高了焊缝仿真高度，且进一步提升了焊缝仿真计算结果的精准度。
Description
技术领域
本公开涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。
在铁路机车领域中，构架多采用焊接钢结构。铁路机车构架在线路运行过程中受力情况复杂，焊缝裂纹现象时有发生。为保证机车运行的安全性，技术人员通常采用有限元仿真方法对构件进行应力状态分析，其中，焊缝有限元模型的建立是分析构架应力状态的重要步骤。然而，现有的焊缝有限元模型在建立时，对焊缝的结构特征考虑欠佳，使得构架焊缝处易出现不符合实际情况的计算偏差，严重影响构架焊缝周围应力状态分析的准确性。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种焊接钢结构有限元模型建模方法，该方法提高了焊缝仿真高度，进一步提升了焊缝仿真计算结果的精准度。
为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：
根据本公开的第一个方面，提供一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，包括：
建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度；
根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型。
在本公开示例性实施例中，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件包括：
在三维建模软件中建立第一坐标系；
建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型；
获取所述焊接钢结构的焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件。
在本公开示例性实施例中，根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型包括：
在有限元分析软件中建立第二坐标系；
导入所述焊接钢结构的三维模型和所述焊缝信息数据文件；
对所述焊接钢结构的三维模型进行网格划分，完成所述焊接钢结构的焊缝有限元模型的建立。
在本公开示例性实施例中，获取所述焊接钢结构的焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件包括：
根据所述焊接钢结构的三维模型获取所述焊接钢结构的二维图；
根据所述焊接钢结构的二维图获取所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息；
生成包含所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息的所述焊缝信息数据文件。
在本公开示例性实施例中，根据所述焊接钢结构的二维图获取所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息包括：
划分所述焊接钢结构为多个子部件；
获取所述多个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息；
获取所述多个子部件连接处焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。
在本公开示例性实施例中，获取所述多个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息中，按照自前至后、自左至右、自上至下的顺序获取每个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。
在本公开示例性实施例中，所述焊接钢结构的三维模型保留有焊缝坡口。
在本公开示例性实施例中，所述第二坐标系与所述第一坐标系相同。
在本公开示例性实施例中，对所述焊接钢结构的三维模型进行网格划分，完成所述焊接钢结构焊缝有限元模型的建立包括：
读取所述焊缝信息数据文件；
根据所述位置坐标和所述特征信息创建所述焊缝前处理模型，所述焊缝前处理模型与所述焊接钢结构的构件本体之间形成接触面；
对所述焊缝前处理模型完成网格划分，建立所述焊缝有限元模型。
在本公开示例性实施例中，所述建模方法还包括：
创建所述有限元模型的数据文件并输出。
本公开提供的焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取焊缝的位置坐标和特征信息，特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度，综合考虑了模型中焊缝的特征信息数据，提高了焊缝仿真的真实性，解决了现有技术中焊缝仿真模型过于简化，仿真计算结果偏差较大的技术问题。本公开提供的焊接钢结构有限元模型建模方法，该方法提高了焊缝仿真高度，且进一步提升了焊缝仿真计算结果的精准度。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本公开示例性实施例中焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法流程图；
图2是本公开另一示例性实施例中焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法流程图；
图3是本公开另一示例性实施例中焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法流程图；
图4是本公开示例性实施例中转向架构架划分结构示意图；
图5是本公开示例性实施例中转向架构架焊缝结构示意图；
图6是本公开示例性实施例中转向架构架另一角度焊缝结构示意图；
图7是本公开示例性实施例中转向架构架部分结构网格划分结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。
当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
相关技术中，构架强度分析时焊缝通常采用将三维实体模型简化焊接坡口、忽略焊脚尺寸后导入ANSYS有限元软件计算分析的方式，由于建模时焊缝结构特征考虑欠佳，使得构架焊缝处易出现不符合实际情况的计算偏差，严重影响构架焊缝周围应力状态分析的准确性。
如图1所示，本公开提供一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，包括以下步骤：
步骤S100，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度；
步骤S200，根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型。
本公开提供的焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取焊缝的位置坐标和特征信息，特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度，综合考虑了模型中焊缝的特征信息数据，提高了焊缝仿真的真实性，解决了现有技术中焊缝仿真模型过于简化，仿真计算结果偏差较大的技术问题。本公开提供的焊接钢结构有限元模型建模方法，该方法提高了焊缝仿真高度，且进一步提升了焊缝仿真计算结果的精准度。
接下来将结合附图对图1中的各个步骤进行详细说明。
在步骤S100中，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度。
特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度。焊缝按不同的分类标准可分为不同的类型。如按焊缝在空间位置的不同分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝等；按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝、角焊缝、T型焊缝、搭接焊缝及塞焊缝等；按焊缝断续情况可分为连续焊缝和断续焊缝，断续焊缝又可分为交错式焊缝和并列式焊缝。在本公开示例性实施例中，将焊缝类型分为对接焊缝、角焊缝、T型焊缝、搭接焊缝及塞焊缝多种，当然，本领域技术人员也可以根据其他方式，将焊缝分为不同的其他类型。焊脚尺寸是指焊缝根角至焊缝外边的尺寸。焊缝长度指一次连续焊缝的长度，有些情况下也将不连续的焊缝总长度定为焊缝长度。
如图2所示，在本公开示例性实施例中，步骤S100中建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件包括：
步骤S110，在三维建模软件中建立第一坐标系；
步骤S120，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型；
步骤S130，获取所述焊接钢结构的焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件。
在步骤S110中，在三维建模软件中建立第一坐标系。
三维建模软件是仿真分析中常用的模拟软件。目前，常用的三维建模软件有Solidworks、CATIA、UG(UnigraphicsNX)、AutoCAD、Pro/Engineer(简称Pro/E)等。在本公开示例性实施例中，采用CATIA建立三维模型。CATIA属于法国达索(DassaultSystemesS.A)公司，是高端的CAD/CAE/CAM一体化软件。本公开示例性实施例中，以CATIA为基础，进行焊接钢结构三维模型的建立和后续焊缝的位置坐标和特征信息等的获取，具体的获取过程在后续内容中具体介绍。
在步骤S120中，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型。
在该步骤中，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，在本公开示例性实施例中，此处三维模型中保留有焊缝坡口。常用的焊缝坡口有I型坡口、V型坡口、带垫板的V型坡口、X型坡口等。此处，保留焊缝坡口可以提高焊缝仿真精度，为有效提高仿真计算结果提供了基础。
在步骤S130中，获取所述焊接钢结构的焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件。
在步骤S110中建立了第一坐标系，焊缝位置坐标根据该坐标系获得位置坐标结果。此处建立的第一坐标系可以是二维坐标系也可以是三维坐标系，具体不做限定。在具体实施例中，可以通过表征焊缝坡口位置坐标数据来表示焊缝的位置坐标。特征信息包括上述的焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度，具体不再此赘述。生成的焊缝信息数据文件格式不做限定，可以由设计者根据软件进行调整。在本公开示例性实施例中，输出焊缝信息数据文件为EXCEL文件。
在本公开示例性实施例中，步骤S130包括：
步骤S131，根据所述焊接钢结构的三维模型获取所述焊接钢结构的二维图；
步骤S132，根据所述焊接钢结构的二维图获取所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息；
步骤S133，生成包含所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息的所述焊缝信息数据文件。
在步骤S132中，根据所述焊接钢结构的二维图获取所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。
根据焊接钢结构的二维图，依序获得焊缝的位置坐标和特征信息。此处位置坐标可以是二维坐标，但在三维软件中，二维坐标与三维坐标相对应，可相互转化。
在本公开示例性实施例中，步骤S132包括：
步骤S1321，划分所述焊接钢结构为多个子部件；
步骤S1322，获取所述多个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息；
步骤S1323，获取所述多个子部件连接处焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。
在步骤S1321中，划分所述焊接钢结构为多个子部件。
在实际应用中，焊接钢结构一般由多个构件构成，在该步骤中，将由多个构件构成的焊接钢结构划分为多个子部件，具体可以根据焊接钢结构所处的上下、左右或前后区域进行划分，也可以根据焊接钢结构中不同构件进行划分，即一个构件对应一个子部件。在本公开示例性实施例中，以铁路机车转向架构架为例，将其划分为前端梁、后端梁、左端梁、右端梁和中间梁五个子部件。
在步骤S1322中，获取所述多个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。
将焊接钢结构划分为多个子部件后，每个子部件中可能包含一条或多条焊缝。在该步骤中，依序获取每个子部件中每条焊缝的位置坐标和特征信息，避免遗漏。具体地，在每个子部件中获取焊缝信息的顺序可以由设计者自行决定。在本公开示例性实施例中，获取所述多个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息中，按照自前至后、自左至右、自上至下的顺序获取每个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。在此需说明的是，该顺序只是一种实施方式，具体也可以按照反向顺序进行获取。
在步骤S1323中，获取所述多个子部件连接处焊缝的所述位置坐标和所述特征信息。
对于由多个构件构成的焊接钢结构，每个构件之间的连接通常也会形成焊缝。在步骤S1322获取了每个子部件中的焊缝信息后，在步骤S1323中再获取子部件与子部件之间的焊缝信息。大概按照先局部后整体的方式进行获取。当然，步骤S1322和步骤S1323的顺序可以调换，只要能完成对焊接钢结构中所需待分析的全部焊缝信息的获取即可。
在步骤S200中，根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型。
有限元模型是运用有限元分析方法时候建立的模型。焊缝信息数据文件中包含焊缝的位置信息和特征信息。其中，特征信息包含焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度。依据此信息创建有限元模型，可以增强焊缝有限元模型仿真的真实性。
如图3所示，在本公开示例性实施例中，步骤S200包括：
步骤S210，在有限元分析软件中建立第二坐标系；
步骤S220，导入所述焊接钢结构的三维模型和所述焊缝信息数据文件；
步骤S230，对所述焊接钢结构的三维模型进行网格划分，完成所述焊接钢结构的焊缝有限元模型的建立。
在步骤S210中，在有限元分析软件中建立第二坐标系。
所谓有限元法，其基本思想是把连续的几何机构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，从而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体，同时选定场函数的节点值作为基本未知量并在每一单元中假设一个近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律，再建立用于求解节点未知量的有限元方程组，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题。常用的有限元分析软件有ANSYS、Abaqus、ADINA等。在本公开示例性实施例中，采用ANSYS创建有限元模型。
在本公开示例性实施例中，第二坐标系与第二坐标系相同，以便后续对焊缝信息数据文件中的位置坐标信息和特征信息的读取。
在步骤S220中，导入所述焊接钢结构的三维模型和所述焊缝信息数据文件。
导入的焊接钢结构的三维模型为上述步骤S100中建立的三维模型。
在步骤S230中，对所述焊接钢结构的三维模型进行网格划分，完成所述焊接钢结构的焊缝有限元模型的建立。
在该步骤中，采用有限元分析软件对三维模型进行网格划分，完成对焊接钢结构焊缝有限元模型的建立。
在本公开示例性实施例中，步骤S230包括：
步骤S231，读取所述焊缝信息数据文件；
步骤S232，根据所述位置坐标和所述特征信息创建所述焊缝前处理模型，所述焊缝前处理模型与所述焊接钢结构的构件本体之间形成接触面；
步骤S233，对所述焊缝前处理模型完成网格划分，建立所述焊缝有限元模型。
在步骤S231中，读取所述焊缝信息数据文件。
读取焊缝信息数据文件，获取文件中焊缝的位置坐标和特征信息。
在步骤S232，根据所述位置坐标和所述特征信息创建所述焊缝前处理模型，所述焊缝前处理模型与所述焊接钢结构的构件本体之间形成接触面。
根据位置坐标和特征信息，依序创建焊缝的前处理模型，如根据焊缝的位置坐标，依照与步骤S1322和步骤S1323中相同的顺序(自前至后、自左至右、自上至下)创建多条焊缝对应的前处理模型，在该步骤中，前处理包括创建焊脚尺寸、焊缝长度，并且设定有限元网格等。
在本公开示例性实施例中，焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法还包括：
S300，创建所述有限元模型的数据文件并输出。
该步骤创建有限元模型的数据文件，数据文件中包含有限元模型中全部焊缝的节点数据集，如焊脚尺寸、焊缝长度等。数据文件可以为CSV文件，方便之后进行有限元分析时调用焊缝信息数据。
接下来将以铁路机车转向架构架为例，详细介绍焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，具体包括以下步骤：
(1)在CATIA软件中建立第一坐标系；
(2)建立转向架构架的三维模型，模型包括焊缝坡口；
(3)根据转向架构架三维模型获取转向架构架的二维图，并将转向架构架分解为五部分，即前端梁、后端梁、左端梁、右端梁和中间梁，具体划分示意图如图4所示。
(4)按照自前至后、自左至右、自上至下的顺序获取每一部分内部的焊缝位置信息和特征信息(焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度)，以及各部分之间的焊缝位置信息和特征信息，转向架构架焊缝如图5及图6所示；
(5)输出焊缝信息数据文件，如EXCEL文件；
(6)在ANSYS软件中建立与第一坐标系相同的第二坐标系；
(7)导入在CATIA软件中建立转向架构架的三维模型和输出的焊缝信息数据文件；
(8)读取焊缝信息数据文件，根据位置坐标和特征信息创建焊缝前处理模型，焊缝前处理模型与焊接钢结构的构件本体之间形成接触面；
(9)对焊缝前处理模型完成网格划分，建立焊缝有限元模型，部分网格划分结果如图7所示。
创建完成的有限元模型，可进行进一步的有限元分析，具体可设置边界条件对有限元模型进行加载并提交有限元计算，待输出计算结果后，提取焊缝的节点信息，分析焊缝的静强度、疲劳强度。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。
应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。
Claims (3)
1.一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，其特征在于，包括：
在三维建模软件中建立第一坐标系；
建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，所述焊接钢结构为机车转向架构架；
根据所述机车转向架构架的三维模型获取所述机车转向架构架的二维图，并将所述转向架构架分解为五部分，所述五部分包括前端梁、后端梁、左端梁、右端梁和中间梁；
根据所述机车转向架构架的二维图按照自前至后、自左至右、自上至下的顺序获取所述机车转向架构架每一部分内部的焊缝的位置坐标和特征信息，以及各部分之间的焊缝的位置坐标和特征信息，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度，所述焊缝类型为T型焊缝或搭接焊缝；所述机车转向架构架的三维模型保留有焊缝坡口，所述焊缝坡口为带垫板的V型坡口；
生成包含所述转向架构架的焊缝的位置坐标和所述特征信息的焊缝信息数据文件；
在有限元分析软件中建立第二坐标系；
导入所述焊接钢结构的三维模型和所述焊缝信息数据文件；
读取所述焊缝信息数据文件；
根据所述位置坐标和所述特征信息创建焊缝前处理模型，所述焊缝前处理模型与所述焊接钢结构的构件本体之间形成接触面；
对所述焊缝前处理模型完成网格划分，建立所述焊缝有限元模型。
2.根据权利要求1所述的焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，其特征在于，所述第二坐标系与所述第一坐标系相同。
3.根据权利要求1所述的焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，其特征在于，所述建模方法还包括：
创建所述有限元模型的数据文件并输出。
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113722823B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-02-09 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种适用于船舶结构有限元分析的板缝预处理方法 |
| CN113704892B (zh) * | 2021-09-01 | 2024-01-12 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 添加有补偿量和坡口的工艺模型生成方法、系统及终端 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149091A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 疲労寿命評価システム |
| CN104376185A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-02-25 | 天津博迈科海洋工程有限公司 | 基于Tekla软件平台的大型模块焊接质量跟踪方法 |
| CN104573141A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-29 | 上海汽车集团股份有限公司 | 基于有限元分析的焊缝连接模拟方法 |
| CN105678464A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-15 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 一种焊接信息管理方法 |
| CN105912805A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-31 | 北京汽车研究总院有限公司 | 一种钣金焊缝有限元模型的建模方法及装置 |
| CN107844649A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-27 | 杭州圣建供应链管理有限公司 | 一种钢结构焊缝生成方法 |
| CN109086549A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-25 | 中车齐齐哈尔车辆有限公司 | 一种焊接结构仿真系统及仿真方法 |
| CN109190177A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-11 | 同济大学 | 一种轨道车辆车体焊缝疲劳可靠性评估方法及系统 |
| CN110059404A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-26 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种焊缝疲劳计算方法 |
| WO2020116308A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 日本製鉄株式会社 | 鉄道車両用台車枠のＡｓ－ｗｅｌｄ溶接部の応力評価方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11471982B2 (en) * | 2017-08-18 | 2022-10-18 | The Regents Of The University Of Michigan | Unified fatigue life evaluation method for welded structures |
-
2020
- 2020-09-01 CN CN202010904901.9A patent/CN111967177B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149091A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 疲労寿命評価システム |
| CN104573141A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-29 | 上海汽车集团股份有限公司 | 基于有限元分析的焊缝连接模拟方法 |
| CN104376185A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-02-25 | 天津博迈科海洋工程有限公司 | 基于Tekla软件平台的大型模块焊接质量跟踪方法 |
| CN105678464A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-15 | 上海振华重工(集团)股份有限公司 | 一种焊接信息管理方法 |
| CN105912805A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-31 | 北京汽车研究总院有限公司 | 一种钣金焊缝有限元模型的建模方法及装置 |
| CN107844649A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-27 | 杭州圣建供应链管理有限公司 | 一种钢结构焊缝生成方法 |
| CN109190177A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-11 | 同济大学 | 一种轨道车辆车体焊缝疲劳可靠性评估方法及系统 |
| CN109086549A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-25 | 中车齐齐哈尔车辆有限公司 | 一种焊接结构仿真系统及仿真方法 |
| WO2020116308A1 (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 日本製鉄株式会社 | 鉄道車両用台車枠のＡｓ－ｗｅｌｄ溶接部の応力評価方法 |
| CN110059404A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-26 | 江铃汽车股份有限公司 | 一种焊缝疲劳计算方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| T型相贯节点相贯线实体焊缝模型建立方法;张翰阳;高小婷;;砖瓦(06);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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