王乐欣，王悦东，田万原

(1.大连交通大学机车车辆工程学院，辽宁 大连 116028) (2.抚顺特殊钢股份有限公司，辽宁 抚顺 113000)

焊接接头作为结构件被广泛应用在铁路车辆产品当中，已成为一种非常重要的连接方式，但是由于其几何不连续性和力学性能的复杂性导致其非常容易发生疲劳破坏，因此焊接接头处往往也是结构使用过程中的疲劳危险点[1]。

由于焊接过程的复杂性和不确定性，使得焊接接头在焊缝区域存在原始缺陷。大量文献表明，焊接缺陷的存在会严重影响焊接接头的疲劳寿命。一些标准已经明确定义了焊接缺陷的类型，例如未焊透、未熔合、裂纹、夹渣、气孔、咬边等[2]。

焊接接头的疲劳破坏模式可以归纳为A和B两种[3]。与金属材料疲劳问题不同，焊接结构不存在裂纹萌生阶段，微小裂纹本就客观存在，并非外加载荷作用的结果。

对焊接结构进行疲劳寿命预测，传统方法为：以产品有限元分析为基础，运用名义应力法或热点应力法，以北美AAR标准、英国BS7608标准或国际焊接学会IIW标准中提供的焊接接头形式、S-N曲线试验数据，依据Miner线性累积损伤理论进行疲劳寿命的评估[4]。这种传统的评估方法在工程应用中存在较多局限性，例如因焊接接头几何形状、焊缝位置或承载疲劳载荷与试验样件不同而难以找到合适的S-N曲线数据、应力计算结果依赖网格尺寸而难于一致等。

等效结构应力法是董平沙教授基于断裂力学的基本原理，把不同的接头形式、厚度、加载模式的疲劳S-N数据有效地统一起来，更准确方便地进行疲劳寿命评估的新方法，已经被美国机械工程师协会(ASME)列为标准。……