刘振雄 ，徐 刚 ，曹文涛 ，马春伟

（上海工程技术大学 材料工程学院，上海 201620）

进入21世纪，我国高铁事业取得飞速发展. 在一些大型高铁设施的工业结构中，特别是以焊接形式存在的结构中，往往要考虑工业结构的强度，尤其疲劳引起的失效在工程中尤为突出，因此强度设计对于传统强度的控制能力大大增强. 高铁长期运行过程中，受到风、挤压、撞击等多种复杂载荷的作用，其工业结构易产生裂纹，最终导致结构失效而引起事故. 为减少事故发生，研究工作者致力于探索提高疲劳强度的方法. 疲劳的定义核心为：材料受到循环作用的力，局部产生裂纹，发生永久性失效，最后断裂的过程[1−2]. 疲劳会因应力集中产生，在循环载荷作用下裂纹扩展，从而导致疲劳破坏. 而对接接头处的几何形状突变会产生较大的应力集中，且常伴随各种焊接缺陷，是疲劳裂纹最容易萌发的区域. 焊缝宽度决定对接接头的强度[3−4]. 焊缝宽度增大可在一定程度上提高焊接接头的强度，但由于对接接头中存在焊接缺陷和夹渣等因素，焊缝容易产生应力集中.

目前，疲劳研究最常用方法是试验法，即通过大量试验收集相关的数据，整理成S−N曲线；另外一种方法是数值仿真. 传统的试验法耗资大、花费时间长. 而数值仿真法因减少了对大量试验的依赖及分析处理过程中的偶然误差，降低了研究成本，节省了时间，受到很多学者的青睐[5].

1 疲劳分析方法

目前，疲劳强度分……