基于DVS 1608的轨道车辆空气弹簧焊接上盖疲劳评估方法研究

空气弹簧作为轨道交通车辆的二系悬挂,其安全可靠性对车辆的动力学特性和乘坐舒适性有着重要的影响,文中给出了一种对空气弹簧焊接上盖进行疲劳评估的计算方法。首先,采用疲劳耐久极限法确定空气弹簧疲劳载荷工况,空载45 kN,横向位移±110 mm;建立轴对称模型,进行旋转得到三维模型,再施加边界条件和垂向载荷,进行横向位移加载;其次,得到焊接上盖的应力结果,根据计算出的母材最大应力92.0 MPa和焊接区域最大应力32.6 MPa,判断满足静态强度要求;进而,完成上盖焊缝横向位移时的应变测量,验证仿真计算结果与试验结果一致;最后,选取最严苛部分(或提取全部)节点应力数据,根据DVS 1608定义的方法进行疲劳估算,计算出各节点应力利用率,依次进行焊接疲劳强度可靠性评估。计算得出焊缝外侧过渡区应力利用率最大1.09,大于允许值1,由于文中对焊缝过渡区域进行打磨处理,疲劳强度值可以提高30%,判定焊缝满足1000万次疲劳强度要求。