随着中国特色社会主义进入新时代,人民对美好生活的需要日益增长。而为了满足民众对出行的高要求,作为近年来中远距离交通方式中大众首选的高速铁路,其便捷的服务方式和高效地服务质量对民众出行及区域经济发展做出了重大贡献。为了让高速轨道车辆能持续安全的为人民服务,就有必要对高速轨道车辆关键承载部件的疲劳研究。转向架作为高速轨道车辆的关键承载部件,起着支撑车体,承受并传递来自车体和轮对间的交变载荷的作用,是高速轨道车辆平稳安全运行的关键部件。因而,起着连接转向架各部件功能的转向架构架,作为转向架的骨架,直接承受外界传来的各种载荷。随着高速铁路的运行速度不断提高,转向架构架承受的交变载荷的极值也越来越大,随之而来的疲劳损伤也不断增大。当前转向架主要分为焊接构架和非焊接构架,而焊接构架,因为是经过焊接的方式来加工,其焊缝区域很容易作为焊接构架的应力集中区域,在载荷的长期作用下极易诱发疲劳损伤,造成安全事故。因此,对转向架焊接构架疲劳寿命的研究,可以为转向架构架的设计及检修提供理论依据。本文围绕某型高速动车组转向架焊接构架疲劳寿命分析开展了一些工作,主要分析了某型高速动车组转向架焊接构架基于UIC标准下的静强度、疲劳强度以及焊缝区域疲劳寿命,最后考虑焊接残余应力对疲劳寿命的影响。(1)本文首先建立了某型高速动车组转向架构架的实体模型,并对其进行简化获得合理的简化有限元模型。根据国际铁路联盟规程UIC615的相关规定,对转向架构架进行了静强度分析。(2)根据转向架构架在服役过程中的工况,获得转向架构架在循环工况下各承载部位的载荷时间历程,在疲劳分析软件中完成载荷谱的编制。由准静态法得到转向架构架在单位工况载荷下用于应力疲劳寿命分析的有限元结果。在ANSYS和nCode Designlife完成了疲劳分析流程的搭建。利用材料的S-N曲线和循环工况下的载荷谱,结合Miner法则完成了基于名义应力法的转向架构架应力疲劳寿命分析。(3)对转向架构架侧梁上立板与左右侧板以及冒桶区域的焊接区域进行焊缝结构细化。对焊缝区域用四边形单元去表征,并单独设定集合。在有限元软件中通过准静态法得到用于进行焊缝疲劳寿命分析的应力分析结果。利用循环工况载荷谱和nCode DesignLife材料库中对缝焊提供的缝焊材料的S-N曲线,利用焊缝疲劳分析模块对转向架构架侧梁上焊缝进行了疲劳寿命分析。(4)考虑焊接残余应力对疲劳寿命的影响,通过静态的补偿的方式,将由于焊接产生的残余应力通过修正平均应力的方式考虑进焊缝疲劳寿命分析中去。根据文献中实测的焊缝处残余应力值,通过静态补偿值方法分别赋予基于实测的拉、压残余应力峰值,分别计算出此种情况下的疲劳寿命。考虑焊后热处理对疲劳寿命的影响,由文献得到转向架构架经或不经焊后热处理各区域的焊接残余应力实测值,通过静态补偿值方法来实现两种情况下不同焊接区域的残余应力值赋予,经分析得到经或不经焊后热处理条件下转向架构架的疲劳寿命。