基于DVS1612-2014标准的轨道车辆复杂结构焊接接头应力因子分析
2021-05-21谢素明杨海斌王剑牛春亮
大连交通大学学报 2021年2期
谢素明,杨海斌,王剑,牛春亮
(大连交通大学 机车车辆工程学院,辽宁 大连 116028)*
轨道车辆承载部件广泛采用焊接连接方式,因承载部件的结构和载荷复杂导致其焊接接头呈现出多样性与复杂性.在服役过程中焊接结构的接头处是容易出现疲劳失效的部位,日本新干线列车转向架构架一焊接接头处曾出现严重的疲劳开裂,造成了严重的安全隐患,所以复杂结构焊接接头的抗疲劳设计已经成为重点关注的问题.
目前,不少学者针对如何快速、准确地预测复杂结构焊接接头的疲劳寿命进行了许多研究.赵方伟[1]结合瞬态动力学与Miner累积损伤法则,提出了一种基于动态响应的疲劳分析方法,从动态的层面对货车枕梁关键焊缝的疲劳强度进行了评价,并证明了动态损伤更加接近于实际损伤.卢耀辉等[2]使用热-弹塑性法计算了焊接接头的残余应力,结合根据材料性能参数绘制的Goodman-Smith曲线图,分析了残余应力对动车组车体关键部位疲劳强度的影响.谢素明等[3]通过基于具有“网格不敏感”特性的结构应力的主S-N曲线法,对转向架焊接构架关键焊缝的疲劳寿命进行了预测.
现各大主机制造厂意识到焊接接头应力状态对焊接结构疲劳寿命的重要影响,在进行产品的焊接接头设计时,要求执行EN15085-3:2007标准[4],该标准规定焊接接头在满足抗疲劳设计之后,还需通过应力因子确定接头的应力状态等级.
本文通过研究德国标准DVS1612-2014[5],提出计算焊接……
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