高速轨道客车采用铝合金和不锈钢作为车身材料，有利于实现客车结构轻量化，从而达到轨道客车提速的目的。

超声波冲击消除铝合金焊接残余应力，可以避免因焊接应力引起的焊件结构疲劳强度下降，对焊件的结构和尺寸稳定性造成的严重影响。而且该方法具有对工件的材质、形状等均无限制，操作简单，易于控制，不会对人体和环境造成伤害和污染的优点。本项目在对超声波冲击铝合金焊接件过程进行数值模拟，分析超声波冲击前后铝合金焊接件的残余应力分布基础上，利用位错理论，开展各向同性与各向异性普适位错方程的理论研究及原子在滑移面上的相对位移及失配面的相互作用的理论研究。依据原子对势理论及准原子理论，开展系统总能量的研究，利用超声冲击动能转化为空位迁移激活能和间隙原子迁移激活能的理论研究，开展间隙原子迁移到空位的能量变化研究。从微观理论上分析了超声波冲击消除铝合金焊接件残余应力的机理。

大型不锈钢冷弯成型装备的研制，消除了不锈钢材料成型过程中易出现的弯曲、回弹，扭曲等缺陷。利用有限元软件对冷弯成型过程进行数值模拟，找到了工艺参数对冷弯成型扭曲的影响原因。利用符拉索夫的开口薄壁梁的约束扭转理论建立分析模型，利用能量法对冷弯成型过程中的变形能量进行计算，解决了冷弯成型过程产生的扭曲问题。在建立有限元分析模型基础上，引入各向异性屈服准则，分析影响冷弯成型的工艺参数，实现了回弹可控。提出了应用无单元伽辽金法，利用弹塑性力学理论、移动最小二乘法，找出了在冷弯成型过程中产生局部凸起的原因。使国产不锈钢材料得以应用，降低了单位成本，增强了企业的竞争力，使具有比较优势的产品获得了更大的市场份额。

超声波冲击消除焊接残余应力装备应用在长春轨道客车股份有限公司签订的广州地铁2号线（156辆）、深圳1号线（114辆）及上海1号线（60辆）增购的铝合金车辆。这三批车辆车体长22.1m、最大宽度3m，车体自重约8.5吨，铝型材采用6005A-T6，由柯鲁斯（天津）铝材公司提供，7020-T6厚板从德国进口。武汉轨道交通1号线地铁车12列计48辆；重庆单轨76辆；天津地铁1号线100辆等铝合金车体，使铝合金焊接件的成品率从原来的83%，提高到92%，近3年带来的直接经济效益950万元。

大型不锈钢冷弯成型装备应用在长春轨道客车股份有限公司签订的重庆一号线，北京房山线不锈钢轨道客车车辆，使不锈钢加工的成品率从原来的85%,提高到95%，加工效率提高了38%，近3年的直接经济效益近1200万元。

大型不锈钢冷弯成型装备

超声波冲击消除铝合金焊接件残余应力装备

成果报道源引自汽车工程研究院（http://www.qcgcyjy.ccut.edu.cn/2018/0424/c3360a39239/page.htm）