林 鹏

（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111）

0 前言

近年来，我国轨道交通事业进入迅速发展期，特别是高速列车因其快速、安全、节能环保、运载量大等优点，应用广泛。在轨道装备业制造中，车体由转向架支撑，具备转向和制动的功能，确保动车组在轨道上安全平稳地运行[1]。转向架直接与轮轨相互作用，是决定列车走行性能最为关键的部件[2]。作为轨道交通高速列车车体承载的关键构件，转向架构架的焊接生产质量对列车品质和行车安全具有十分重要的意义[3]。转向架构架焊接技术一直是研究热点与重点，其中材料和焊接工艺是决定制造水平的关键因素。本研究通过数值模拟仿真与疲劳试验相结合的方法来比较齿轮箱吊座内腔焊缝的有无对疲劳性能的影响[4]。

1 典型结构的模拟计算结果

齿轮箱吊座采用SMA490BW板材焊接而成，焊接结构焊缝分布复杂，主要为内腔焊缝和外部焊缝。为验证内腔焊缝的有无对结构疲劳性能的影响，在本次齿轮箱吊座疲劳强度分析中，利用网格软件建立有内腔焊缝和没有内腔焊缝的网格模型，采用不考虑和考虑焊接残余应力两种不同方式对齿轮箱吊座结构进行疲劳强度模拟分析[5]。

1.1 有限元模型的建立

在Hyper mesh中对齿轮箱吊座进行前处理。齿轮箱吊座材料以SMA490BW为主，材料弹性模量2.06×105MPa，泊松比 0.3，同时视其为线弹性、各向同性材料。本模型采用四面体单元模拟进行网格划分。由于单元的质量和数量对求解结果和求解过程影响较大，而焊接位置及过渡处等易产生应力集中点，故本研究特别对易产生应力集中位置进行网格细化，从而改善网格的质量和求解精度，使分析结果更准确。……