铁路车辆结构的安全性和耐久性一直是国内外重要研究内容。截止2017年底,我国高速铁路网络总运营里程达3万公里,预计2025年将达到3.8万公里。在铁道车辆组成部件之中,转向架焊接构架是牵引电机、齿轮箱、横向止挡和抗蛇行减振器等重要部件的基本载体,承受着极为复杂的疲劳载荷。特别是对高速列车转向架构架,其所受的载荷情况更为严苛,焊接构架的疲劳强度能否达到设计及运行要求将直接影响高速列车的安全性、平稳性、舒适性与经济性。理论方面,简要叙述了目前工程实际中常用到的抗疲劳设计方法和三种典型的疲劳累积损伤理论。其次,介绍了现有五种疲劳强度评定方法:名义应力法,热点应力法,缺口应力法,主S-N曲线法和断裂力学法。试验方面,对焊接构架母材及弧焊接头进了金相试验、硬度试验、拉伸试验、低周疲劳试验、高周疲劳试验、裂纹扩展速率及门槛值试验等。获得了母材及接头基本力学性能,疲劳性能以及抗疲劳开裂性能,为寿命仿真评估提供参数输入。仿真方面,基于HyperMesh软件对焊接构架进行六面体网格剖分(包括焊缝细节)。依据UIC615-4和EN13749标准对构架施加载荷、定义边界条件约束,基于第四强度理论进行静强度评估;采用修正Goodman图进行疲劳强度评估。最后对焊接构架产生应力集中部位进行剩余寿命评估:对一系钢簧安装座焊缝植入未熔合缺陷,使用应力外推法评估其应力强度因子幅,并与门槛值对比;基于Miner线性累积损伤理论,结合8级实测制动载荷谱,对制动盘吊臂圆弧过渡处进行损伤分析评价;采用损伤容限方法,在该位置植入不同深度的半椭圆裂纹,结合NASGRO模型,估算疲劳裂纹扩展周次,并转化为运行寿命里程。寿命计算结果表明,以上部位安全运行寿命均能满足构架30年使用寿命。