不锈钢车体作为当今主流的一种轨道交通车辆类型,由于其结构主体主要采用了不锈钢材料,其抗腐蚀性能极为优越,由于车体外表面不需要采取涂装等其他工艺措施,在环保、节能等方面也具有较大优点。目前,不锈钢车体生产制造主要是以模块化的方式,首先分别制造出各个结构模块,然后再进行整体组焊。其中,侧墙模块作为不锈钢车体的四大组成模块之一,具有结构多,而且幅长大等特点。目前,侧墙模块一般是先预制各个型材结构,再将其组装拼焊而成,不仅工艺复杂、而且生产效率低,焊接质量得不到保证。随着市场竞争的加剧以及焊接技术的不断发展,激光焊接开始出现在不锈钢车体的焊接当中。因此本文主要是针对不锈钢车体侧墙模块激光焊工艺的实际需求,对预制侧墙型材结构进行了设计,并研究其激光焊接工艺。本文设计的不锈钢车体侧墙型材结构由外板、内板和波纹板组成,通过激光搭接焊接方式连接起来。波纹板结构是设计优化的重点,波纹板尺寸包括角度、波峰宽度、高度等尺寸。本文采用控制变量的方法,以基准波纹板为尺寸基础,利用仿真软件HyperMesh求解弯曲刚度、扭转刚度,对波纹板进行优化,最终得到了弯曲刚度和扭转刚度大幅增加的优化波纹板,利用仿真方法确定波纹板在不锈钢模块中的间距,并设计了模块之间的拼接方式。针对焊接工艺的开发需求,本文利用专用焊接软件Simufact.Welding对整个不锈钢型材模块进行激光焊接的数值模拟,研究结果表明,焊后模型的最大等效应力和变形差距不大,这主要是由于采用热循环表(热量同时施加在焊缝上)和设置工装的原因使其焊接变形得到控制,同时本文也分析了中间波纹板处熔透搭接接头和部分熔透焊接接头中间焊缝横截面处的残余应力和变形,并对造成该结果的工艺条件进行了分析研究及优化设计。通过上述的研究,本文对不锈钢侧墙预制型材的结构设计、焊接工艺等方面提供了数据参考,具有一定的理论指导意义和使用价值。