辛俊胜，商跃进，薛 海，杨朋朋，张洁娟

(兰州交通大学机电工程学院，兰州 730070)

0 引言

转向架是铁路机车车辆的重要组成部分，而焊接构架又是轨道车辆转向架的主要零部件之一，起着承载、连接以及传递载荷的作用[1]。轨道车辆的车轮在运行一段时间后会因滚动接触、牵引、制动和车辆振动等多种因素的影响而产生磨耗，使得轮轨间作用力增大，从而导致焊接构架在服役过程中应力随之增大，容易产生疲劳裂纹，影响车辆的运行安全。

在转向架疲劳寿命研究当中，相关学者做了诸多研究：卢耀辉等[2]参照UIC 515-4标准对比分析了考虑焊缝和不考虑焊缝的客车构架疲劳强度，并绘制构架Goodman曲线；刘旭等[3]选取构架箱体梁为研究对象，以静强度为基础建立了主焊缝关于名义应力、结构应力和缺口应力的三种应力模型，并进行寿命预测；文献[4-5]根据焊接结构疲劳失效的特点发展了热点应力和缺口应力的分析方法，排除了接头名义应力的分散性。焊接件的焊缝是最容易出现疲劳破坏的部位，而且疲劳破坏通常发生在焊缝的焊趾处，并沿着焊趾在厚度方向上扩展[6]；文孝霞等[7]对焊接构架焊缝参数进行敏感性分析，表明焊接厚度和焊接熔深将直接影响焊缝的寿命；王红等[8]选用热点应力法对焊接构架疲劳寿命进行了预测，由于热点应力法考虑了应力峰值的影响，因此相对于名义应力法精度有所提高。

考虑随机变量的不确定性对焊接构架寿命的影响，文章以应力强度理论为基础，建立可靠性状态函数，并采用一次二阶矩法对焊接构架薄弱焊缝处进行可靠性分析，以概率的形式描述构架运行安全性，并对随机变量进行灵敏度分析。……