机械结构的疲劳可靠性能是决定产品质量优劣的关键要素,如何有效利用结构抗疲劳设计和分析方法是保证机械结构疲劳可靠性的有效途径。目前,焊接结构疲劳设计方法主要采用传统的名义应力法和结构应力法(热点应力法)。名义应力法忽略结构焊缝细节的影响,且存在名义应力难以定义,与标准中典型焊接接头无法匹配的困难。结构应力法通常是采用公式外推法估算焊缝热点处的应力状态,但焊趾和焊根缺口处具有强烈的网格敏感性,容易导致局部应力奇异;该方法也存在焊根处无法进行疲劳分析的困难。为了克服传统抗疲劳设计方法的缺陷,本文引入更为准确可靠的缺口应力法进行车辆焊接结构的疲劳寿命研究。本论文搜集了转向架各类焊接接头的疲劳数据,联合焊接接头疲劳试验名义应力数据以及应力集中系数,建立了转向架材料焊接接头的缺口疲劳寿命曲线,并将之应用于车辆焊接结构寿命预测之中。论文主要进行了如下方面工作:1、引用文献焊接接头疲劳试验数据,建立焊接结构缺口疲劳寿命曲线,并就这些疲劳寿命曲线的参数与焊接结构设计规范中的数据进行比对,分析存在的差异及其原因。2、比较公式法和数值法的差异,计算出两种试样的应力集中系数,并讨论了板厚和焊缝角度对对接接头和十字角接头应力集中系数的影响,并采用数值法计算出对接接头应力集中系数为1.61;十字角接头焊趾处应力集中系数为2.71,焊根处应力集中系数为4.42。3、以某动车转向架为研究对象,建立此转向架名义应力模型和缺口应力模型,通过比较两种模型的应力状态,探讨两种建模方式的优缺点;根据EN13749标准中分级加载的寿命试验程序,并联合S-N曲线对焊缝关键点进行疲劳累积损伤分析。4、以某动车管接头为研究对象,分析不同的焊缝角度、焊喉深度和焊后磨削半径对累积损伤的影响,给出焊接接头最佳磨削半径;比较试验缺口S-N曲线和IIW标准缺口S-N曲线,分析两种曲线对累积损伤的影响。