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自列车提速以来,在运行中承受并传递着各种垂向、横向和纵向交变载荷的转向架焊接构架的疲劳断裂问题日益突出。由于焊接结构的疲劳寿命预测不仅要面对非焊接结构必须面对的一般性困难,而且还要面对焊接工艺本身所导致的特有的困难,因此,研究基于测试结果的客车转向架的疲劳行为具有重要意义。本文主要进行了以下几方面的研究: 首先,对某公司研制的CW-2型客车转向架进行有限元静强度分析;根据静强度分析结果和结构的焊接形式,确定该转向架易出现疲劳裂纹并导致整个结构疲劳失效的部位,将它们作为线路测试的主要预测部位。 其次,采用英国Ncode公司的FE-FATIGUE软件nsoft对该转向架焊接构架在北京-乌鲁木齐往返线路上连续实测的动应力原始数据进行分析处理,即对每一通道数据进行去毛刺、低通滤波、雨流计数,获得每一通道的动应力谱。 然后,基于线路动应力测试得到的动应力谱,考虑焊接结构的特殊性,以国际焊接学会IIW标准中疲劳设计规范提供的焊接接头S-N曲线数据库为依据,利用Palmgren-Miner累积损伤法则,对该转向架焊接构架进行了疲劳寿命预测。 预测结果与疲劳试验机的试验结果的对比表明两者是比较吻合的,即基于IIW标准的疲劳预测结果是有一定参考价值的。由于影响焊接钢结构疲劳寿命的因素太多,因此本文计算的寿命并不可能是实际工作寿命,偏差是客观存在,但是在同样应力谱下,焊接接头细节的改进明显地提高了它的疲劳寿命。