基于线路试验的转向架构架疲劳可靠性分析

为提升转向架构架疲劳可靠性分析的准确性，预防等效应力和疲劳强度随时间变化导致的疲劳失效，提出一种基于等效时变动态应力-强度干涉模型的疲劳可靠性分析方法。对预评估转向架构架进行线路试验跟踪测试，采用双参数雨流计数法对实测随机应力-时间历程进行处理，建立用于疲劳可靠性分析的应力谱，并根据Miner法则和疲劳损伤等效原则获得对称循环等效应力。结合连续时间模型和伊藤引理，构建等效应力和疲劳强度的一维布朗运动方程，并以疲劳强度大于等效应力为可靠性判据，提出转向架构架的等效时变动态应力-强度干涉模型，分析构架服役寿命与疲劳可靠度的关系。以某型号转向架构架横梁与吊座连接处为对象，基于实测线路试验数据，验证方法的有效性。结果表明：转向架构架服役1200万公里的疲劳可靠度为74.46%，较传统方法偏于安全。由于考虑了等效应力和疲劳强度的时变性与动态性，使得分析结果更加准确，可为焊接结构的疲劳可靠性评估与结构优化提供参考。