浓硝酸作为三大工业强酸之一,是一种重要的化工基础原料,在国民现代化建设中发挥着举足轻重的作用。随着我国经济的发展,对浓硝酸需求日益旺盛,其铁路运输压力也随之与日俱增。为了满足快速增长的运输需求,西安车辆厂提出在已有60t浓硝酸罐车基础上研发70t浓硝酸罐车,然而,升级换代后的罐体若继续沿用纯铝材料,会因纯铝强度低而出现罐体变形严重和强度不足等一系列问题,解决重载和强度不足之间的矛盾也是研制70t级罐车的关键所在。考虑到轻量化设计需要和浓硝酸对铝合金的强腐蚀性,而纯铝耐腐蚀性强,经综合考虑防腐和强度两方面因素。最终通过比较试验,选定铝/铝镁合金层合板为罐体材料。本文以疲劳试验为基础,建立了铝/铝镁合金层合板材料的S-N曲线。并基于弹塑性有限元理论,借助ANSYS分析软件,对铝/铝镁合金层合板受力过程进行数值模拟,得出了组元金属随载荷递增过程的应力应变分布规律,揭示了层合板疲劳断裂机理。据此,建立了70t浓硝酸罐体的有限元模型,并对罐体承受心盘载荷、侧滚载荷、液体冲击载荷及饱和蒸汽压力载荷四类载荷工况进行了有限元数值模拟。最后结合实验所得S-N曲线和有限元分析结果,采用AAR标准载荷谱对罐体疲劳损伤和疲劳寿命进行了估算,结果表明该层合板材满足70t罐车使用寿命要求。