转向架是铁道车辆的重要组成部分,在运营过程中承受线路不平顺带来的冲击及各向载荷。构架是转向架的重要组成部分,作为大型复杂焊接结构,转向架构架在服役运行过程中受载类型复杂,使得转向架构架在运营过程中多处于多轴应力状态,发生多轴疲劳断裂。针对焊接结构多轴疲劳的特点,首先介绍了焊接接头所用的疲劳应力,接下来考虑到加载路径对多轴疲劳强度的影响,引入了多轴疲劳MLP法。结合结构应力的定义及特点,本文主要进行了以下的工作:首先收集国内外相关的焊接接头的多轴疲劳试验数据,对试验数据进行分析,并针对同一焊接接头,以板壳单元、实体单元等两种建模方式,在有限元软件Hypermesh上绘制出相应的焊接接头有限元模型。接下来求解各个焊接接头的结构应力集中系数,并基于多轴MLP法及IIW多轴准则、Eurocode多轴准则,求解焊接接头在对应准则下的多轴疲劳强度;对同一焊接接头在两种建模方式下的有限元模型进行多轴疲劳强度评估,分析建模方式的选取对焊接接头多轴疲劳强度评估的影响;利用主S-N曲线法求解计算寿命,并与实际试验结果进行比较。分析结果显示基于结构应力的多轴MLP法求解的数据分布在S-N曲线的误差带最小,且计算数据点落在主S-N曲线附近;有限元建模方式的选取对焊接接头多轴疲劳强度评估的影响不大;在焊接结构的多轴疲劳寿命评估上,多轴疲劳MLP法的计算精度也能得到保证。最后以某型转向架构架为例,在有限元软件Hypermesh中对构架划分有限元模型,施加静强度工况,导入ANSYS中进行计算,判定构架是否满足静强度设计要求;基于IIW经典准则,对构架进行单轴疲劳强度评估,并选定所需评定的疲劳评估点;基于多轴疲劳MLP法,利用ANSYS及FE-Safe等求解器,对选取疲劳评估点进行多轴疲劳强度评估。结果显示转向架构架满足静强度及IIW疲劳强度设计要求,所选定的疲劳评估点在多轴疲劳MLP法中评估的最小寿命大于1.0×10~7次,满足多轴疲劳强度设计要求。本论文的研究工作为大型复杂焊接结构的多轴疲劳强度评估提供科学依据,具有重要的理论研究参考及工程应用价值。