俞壮壮，聂春戈，孙振轩

（大连交通大学交通运输工程学院，辽宁 大连 116028）

1 引言

驱动桥桥壳是汽车重要的传力件和承载件，作为主减速器、差速器、支架和半轴的装配基体，将载荷传递给车轮[1]。汽车行驶时还要承受路面复杂载荷的作用，并由此产生的疲劳破坏是桥壳失效的主要形式。桥壳失效往往出现在焊缝的连接部位，如何定量的进行结构疲劳耐久预测是目前国内整车厂面临的一个关键问题。

文献[2]利用应力修正的Goodman 曲线对垂直弯曲疲劳试验下的桥壳进行了寿命预测；文献[3]证明了路面随机激励下的载荷谱对桥壳疲劳可靠性分析的重要作用；文献[4]基于名义应力法对车辆的焊接结构进行了疲劳寿命的预测，也指出了名义应力方法的局限性；文献[5]分别采用名义应力法和主S-N 曲线法对转炉616装甲钢T形焊接接头进行疲劳评估，并与试验结果进行对比。

采用基于名义应力法的英国标准[6]（BS7608：2014）或国际焊接学会标准（IIW-2008）[7]存在着两大难题，一是焊接结构往往处于结构刚度变化较大的位置，应力集中明显，常规有限元法计算的应力受网格类型和尺寸影响严重；二是标准中对于焊接接头的形状和受载模式要求极其严格且标准中提供的接头形状较少，驱动桥桥壳中出现的焊接结构十分复杂难以分类。主S-N 曲线法是董平沙教授基于断裂力学的基本原理和大量的接头疲劳试验，提出的一种焊缝疲劳寿命评估的方法。该方法通过提取可能断裂截面的节点力，利用解析法求出网格不敏感的结构应力，然后考虑到载荷模式、应力集中和截面宽度（板厚）对疲劳寿命的影响，提出了等效结构应力这一参数，基于大量试验数据获得了一条主S-N 曲线。……