地铁焊接构架虚拟动态疲劳试验方法研究

Research on virtual dynamic fatigue test method for metro welded bogie frame

焊接构架的台架动态疲劳试验包含多种不同加载频率载荷的叠加,并涉及到载荷方向和加载位置的变化,结构的应力状态变化较为复杂。为了利用数值方法获得更为可靠的疲劳评估结果,文中提出了新的基于主S-N曲线方法虚拟动态疲劳试验方法。该方法首先根据疲劳载荷的实际加载历程,计算试验过程中各时间点构架真实的结构应力,并利用雨流计数方法得到关键位置的结构应力范围和循环次数;然后利用主S-N曲线和Miner准则计算接头疲劳损伤,并进而识别出结构的相对疲劳薄弱位置;最后以某型号地铁构架为计算对象,计算并分析了典型接头的结构应力历程及特点,得到关键焊缝的疲劳损伤。计算结果表明,主体疲劳试验条件下构架的最大损伤为0.62,位于抗侧滚扭杆座焊缝。