丁 然 ，李 强 ，王文静

（北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京 100044）

车轴是车辆的关键承载部件，其疲劳断裂将造成列车脱轨或倾覆等重大事故，给国家财产和乘客的生命安全带来巨大的损失.现行的车轴设计规范，如日本的JIS E 4 501[1]、欧洲的 EN13103[2]及EN13104[3]等，均要求车轴关键截面所受的最大应力不得大于材料的疲劳许用应力.材料的疲劳许用应力可利用材料实验测得的疲劳极限与适当选取的安全系数相除得到；获取车轴所受的最大应力最直接最可靠的方法是在轴身上贴片，通过线路实验直接测量关键截面处的应力.

城际动车组的速度等级和线路条件等均与高速动车组有很大不同，因此有必要对其作进一步的研究[4-8].然而线路测试由于受人力、物力成本及测试时间等客观因素的限制，测试里程通常只有数几千公里.为了评估车轴的可靠性需要扩展应力谱或推断其寿命周期内的最大应力值.

利用应力谱或载荷谱进行外推的主要方法是先对之进行分布拟合，再利用拟得的最佳分布进行外推.目前的研究多集中在如何提高分布的拟合能力及多工况分别拟合时如何计算综合应力极值[9-11]，然而这种方法有时会有很大的偏差[9,12].另一种外推方法是扩展因子法[12-13]，但此法只能用于标准累积频次谱的外推.由于标准谱的参数较少，形状比较单一，很难用来拟合线路实测的结果.本文将使用拟合超限分布函数的方法进行应力谱的极……