基于EN15085标准的铁道车辆焊接结构疲劳分析平台的开发

2021-09-16赵文平伊召锋李晓峰

轨道交通装备与技术 2021年4期

杨帅何天赵文平伊召锋李晓峰

(1．中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 064000；2．大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连 116028)

0 引言

随着新型铁路车辆产品的不断运用，铁道车辆逐渐暴露出焊接结构疲劳失效问题，为解决焊接结构相关的疲劳寿命预测问题，设计出了符合EN 15085[1]标准要求的焊接结构抗疲劳设计平台—WELD-CODE。该软件以承受疲劳载荷的车体与转向架上的焊接结构为研究载体，EN 15085标准中规定的焊接结构设计要求为基础，嵌入当今国内外先进的已经写进美国标准的焊接结构疲劳寿命评估方法，为车辆焊接结构抗疲劳评估提供了高效可靠的评估平台。

EN15085标准是目前被世界广泛应用的轨道车辆和车辆部件的焊接认证体系，在世界轨道车辆焊接领域极具权威性[2]。同时，也是轨道车辆企业开拓海外市场，参与国际竞争必备的通行证。该标准能够通过获取焊接接头的应力状态，定义焊缝的安全等级、确定焊缝质量等级和焊缝检验等级等。

1 系统模块设计基础

WELD-CODE软件是在有限元理论基础上，根据EN15085 标准规定的设计流程，采用国际最新疲劳标准及网格不敏感结构应力法原理[3]，开发出的软件系统平台。该平台用于焊接结构和焊缝的疲劳寿命仿真计算，评估焊接结构和焊缝疲劳寿命是否满足相关疲劳标准要求，定义焊缝安全等级、确定焊缝质量等级、焊缝检验等级等，用以指导轨道车辆设计与制造。