地铁车辆焊接构架抗疲劳设计谱编制方法
薛海1
田爱琴2
马龙2
张羽帆3
1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛 266111;兰州交通大学 机电工程学院,兰州 7300702.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛 2661113.兰州交通大学 机电工程学院,兰州 730070
摘要：针对设计标准规定的设计载荷不能真实反映地铁车辆焊接构架实际服役条件,以及大量随车实测数据信息在构架结构设计方面挖掘不充分的问题,基于线路实测的地铁车辆构架薄弱位置处的应力-时间历程样本信息,提出一种抗疲劳设计谱编制方法.首先,采用雨流计数法编制反映构架损伤的实测应力谱,根据疲劳损伤理论确定应力-次数-损伤关系;然后,采用贝叶斯参数估计与核密度估计得到应力外推结果,以有序样本聚类确定小应力门槛值;最后,考虑焊接部位截面突变引起的应力集中,采用热点应力法和应力线性化方法得到应力集中系数,对实测应力谱进行修正,实现设计谱的编制.研究结果表明,根据应力极值外推和归一化的应力-次数-损伤关系分析,确定小应力门槛值为3.18 MPa,相比于由传统方法确定的应力门槛值结果偏大8.19%,小应力循环次数舍弃效果显著;在确保构架满足现役条件的情况下,考虑载荷分散性和焊缝处应力集中系数,确定了设计里程与等效应力的关系,进一步说明设计谱编制的必要性.研究结果为实现构架设计载荷谱编制方法构建和结构等强度设计奠定基础.
关键词：构架应力谱损伤等效应力集中设计谱
分类号：U270.12(车辆工程)
论文发表日期：2025-10-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 114-123 )
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