邓海龙 刘 行 郑 丽 刘其晨 郭玉鹏

(①内蒙古工业大学机械工程学院，内蒙古 呼和浩特010051；②鄂尔多斯市特种设备检验所，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

随着自动焊接技术的发展，为了提高焊接质量，超声辅助焊接小车备受关注。利用磁力进行焊接吸附是目前最常见的吸附方式，但其磁力大小对于小车车架结构的要求较为苛刻，其结构材料冗余问题严重。绝大部分小车的车架材质为钢，在循环载荷的作用下，钢的内部失效问题严重，因此，通过优化手段解决其材料冗余问题并进行疲劳强度预测，用最少的材料得到结构的最佳力学性能[1-2]，成为了超声辅助焊接小车当务之急。

近年来，设备轻量化设计及其疲劳强度可靠性评估预测已经成为开发设计中必须要考虑的环节。朱金光等[3]采用有限元对某底盘车架的强度和刚度进行分析，根据有限元分析结果对结构进行优化。陈志等[4]基于实测载荷谱，研究了玉米收获机底盘车架的疲劳强度，并进行了结构优化。朱茂桃等[5]提出了基于有限元的桥壳疲劳强度预测方法，并模拟桥壳试验条件下的疲劳载荷，借助疲劳强度分析软件估算出桥壳各部分的疲劳损伤情况。孙清超等[6]利用超高周疲劳寿命计算的裂纹萌生模型和Paris 方程拟合得出叶轮用FV520B-I钢的超高周疲劳行为及其疲劳强度预测模型。蒲翔等[7]基于Paris公式对钢管混凝土管节点进行了疲劳强度预测分析，并通过算例分析验证了其模型的精度。焊接小车结构材料疲劳强度预测备受瞩目，在循环载荷的作用下，其内部失效与夹杂物[8]等冶金缺陷密切相关。……