动车组铝合金焊接车体疲劳强度动态可靠度分析
卢耀辉1
江明俊2
王秋实2
张雅东2
鲜于悦恒2
朱生长2
1.西南交通大学 机械工程学院,成都 610031;西南交通大学 唐山研究院,河北 唐山 0630002.西南交通大学 机械工程学院,成都 610031
摘要：动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车体所受的多轴随机载荷转化为焊缝部位的动态结构应力.其次,通过雨流计数法将其修正转化为车体焊缝部位的等效结构应力范围,应用两参数威布尔分布拟合得到应力概率分布.最后,由铝合金焊接接头应力-寿命(主S-N)曲线导出强度数据,结合基于损伤的强度退化模型及应力概率分布函数和概率密度函数建立动态应力-强度干涉模型,研究车体动态变化的疲劳强度可靠度.研究结果表明:车体关注部位疲劳强度可靠度在运行初期很高,但随着运行里程的增加会逐渐降低,在1 400万km服役里程中,位于车体底架垂向载荷输入位置附近的搭接焊缝疲劳强度可靠度降低最多,达0.116 5;车体各关注点失效率随着运行里程的增加先减小后增加,呈现出浴盆曲线的早期失效期和损耗失效期特征;采用多项式拟合法计算大型车体结构的动态应力是可行且高效的,可为车体运维及安全可靠度评估提供参考.
关键词：车辆工程焊接车体等效结构应力强度退化动态可靠度
分类号：U270.2(车辆工程)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 145-156 )
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