车钩是连接铁路机车车辆的关键部件,它直接关系到列车运行的安全和可靠性。随着我国铁路运输不断向高速和重载方向发展,列车的纵向冲击力急剧增加,钩舌接触面摩擦磨损严重,工作面经常出现裂纹,返修率极高,钩舌的性能已越来越难以满足现代铁路的要求,严重影响到铁路运输的安全和效益,因此,有必要对钩舌的疲劳可靠性进行研究,为提高钩舌的疲劳寿命提供依据。本文以我国重载货车普遍使用的16号车钩钩舌为研究对象,主要进行了以下几个方面的研究:首先,利用NX-IDEAS软件对钩舌进行有限元静强度分析,通过研究钩舌的变形结果和应力分布区域,确定钩舌刚度和强度的薄弱环节,为疲劳寿命预测提供依据。并以NX-IDEAS软件为多体接触分析平台,建立和分析了钩舌多体接触有限元模型,分析结果表明,危险部位应力较大并且和实际服役中的钩舌产生裂纹并破坏的部位一致。其次,以NX-IDEAS计算的应力结果为基础,根据美国AAR机务规程中90.7吨漏斗车重车车钩载荷(一般环境)谱,采用结构疲劳耐久性分析的专用软件FE-SAFE结合材料的P-S-N曲线,计算钩舌裂纹的萌生寿命;通过钩舌裂纹的扩展速率,采用断裂力学理论,运用疲劳裂纹扩展寿命公式,计算钩舌裂纹的扩展寿命。另外,采用断裂力学与NX-IDEAS软件相结合的方式,根据线弹性材料断裂判据,着重探讨了钩舌S面出现裂纹后的极限承载能力,结果表明随着裂纹尺寸的增加,钩舌的极限承载能力明显下降。