基于不同焊缝结构的单轨车辆转向架构架疲劳分析

文孝霞，姜 路，杜子学，孔得旭

(重庆交通大学 机电与车辆工程学院，重庆 400074)

0 引 言

转向架作为轨道车辆的重要组成部分，是众多部件联结的主要结构件，也是承载和传递力的基体。其上部与主车架以及车厢等部件配合，下部悬挂有轮对以及轴箱等部件，起着承上启下的作用。为保证跨座式单轨车辆的安全可靠，须对转向架构架进行结构强度分析。

学者对轨道车辆转向架的结构进行了研究。Y. LU等[1]采用加速寿命试验(ALT)方法预测了转向架构架的疲劳损伤，分析了加速度系数对整体构架的影响，为大型结构的可靠性评估提供了参考；Y. LU等[2]还研究了振动模态对疲劳损伤的影响，通过改善转向架构架的动态性能，有效提高了转向架构架的疲劳可靠性。K.W.JEON等[3]对城市地铁用GFRP复合材料转构架进行了疲劳寿命与强度的研究，得到与传统金属转向架相比，GFRP复合材料转向架具有较好的疲劳性能；谢鸣等[4]基于等效热点应力法对转向架机构进行了疲劳估计，降低了计算量，提高了计算求解精度。

上述研究注重于转向架整体疲劳估计、转向架受载影响以及整体结构强度分析等较为宏观的问题，对于不同焊缝结构形式对于构架影响及优化通常未予考虑[5]。但单轨转向架工作环境复杂、工况繁多，疲劳裂纹首先发生在焊缝位置，焊缝的疲劳可靠性决定了构架的疲劳可靠性[6,7]。同时，焊缝位置通常伴有应力集中，导致焊缝位置发生疲劳损伤，影响焊接构件的整体疲劳强度[8]。……