本文關鍵詞：基于神經(jīng)網(wǎng)絡鋁合金焊接接頭焊接殘余應力預測研究

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【摘要】：截至到2014年底,我國高速鐵路里程已超過1.6萬公里,高速列車及高速動車組為我國客運和經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻。鋁合金型材具有韌性高、密度小、高強度、較好的抗腐蝕性等特點,其制造的車體質(zhì)量要比鋼材料的低30%左右,是車體輕量化設計的首選材料。高速列車車體在焊接過程中,由于焊接熱輸入量的不均勻變化,焊接接頭中會產(chǎn)生焊接殘余應力。相關文獻表明,焊接殘余應力對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、靜強度、疲勞、抗腐蝕能力等均有潛在影響,是影響高速列車車體焊接質(zhì)量的重要因素,因此本文通過數(shù)值仿真及人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法預測焊接殘余應力,以便采取合理的工藝措施降低焊接殘余應力的危害具有重要的意義。本文以6005A-T6鋁合金為研究對象,利用Sysweld軟件對鋁合金薄板焊接過程的溫度場、應力場進行了數(shù)值仿真分析,仿真分析了工藝參數(shù)對焊接應力場分布的影響;分別建立了工藝參數(shù)與應力場參數(shù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型;最后基于神經(jīng)網(wǎng)絡對高速動車組車體側(cè)墻的最大縱向焊接殘余應力作了預測研究分析。主要研究內(nèi)容如下:在數(shù)值模擬取樣試驗的基礎上,分別利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡建立了焊接工藝參數(shù)(焊接電流、焊接電壓、焊接速度)與焊接過程(最大橫向殘余應力、最大縱向殘余應力、最大Vonmises殘余應力)的預測模型。該模型可以對最大橫向殘余應力、最大縱向殘余應力、最大Vonmises殘余應力進行預測,對選取合理的工藝參數(shù)具有指導意義。在上述構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型的基礎上,建立了高速動車組車體側(cè)墻8條焊縫焊接工藝參數(shù)(焊接電流、焊接電壓、焊接速度、預熱溫度)與最大縱向焊接殘余應力的預測模型。預測結(jié)果表明,該模型預測誤差在許可范圍內(nèi),為高速動車組車體側(cè)墻焊接制造加工工藝參數(shù)的確定提供指導。
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG404

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