• ISSN 0258-2724
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基于结构应力的转向架构架焊缝疲劳强度研究

周张义 黄运华 杨阳 丁军君

周张义, 黄运华, 杨阳, 丁军君. 基于结构应力的转向架构架焊缝疲劳强度研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 937-944. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.009
引用本文: 周张义, 黄运华, 杨阳, 丁军君. 基于结构应力的转向架构架焊缝疲劳强度研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 937-944. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.009
ZHOU Zhangyi, HUANG Yunhua, YANG Yang, DING Junjun. Study on Fatigue Strength of Welds in Bogie Frame Based on Structural Stresses[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 937-944. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.009
Citation: ZHOU Zhangyi, HUANG Yunhua, YANG Yang, DING Junjun. Study on Fatigue Strength of Welds in Bogie Frame Based on Structural Stresses[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 937-944. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.009

基于结构应力的转向架构架焊缝疲劳强度研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.009
详细信息
    作者简介:

    周张义(1982—),男,讲师,博士,研究方向为铁道机车车辆结构疲劳,E-mail: 13880789011@yeah.net

  • 中图分类号: TG408

Study on Fatigue Strength of Welds in Bogie Frame Based on Structural Stresses

  • 摘要: 为了解决现行标准中转向架构架焊缝容许疲劳强度数据存在的问题,针对当前的各种结构应力方法和数据,就其在焊缝结构应力测试、容许应力幅、设计值存活率、平均应力修正、焊缝修整疲劳强度提高及极限容许应力确定等方面的关系和差异进行对比,并构建了Q345钢焊缝基于实测结构应力的疲劳图和S-N曲线. 结果表明:转向架构架焊缝结构应力的实测可沿用B12/RP17规定的方法,即采用6 mm长的应变片并将其前端紧靠焊趾边缘布置;建议借鉴IIW (International Institute of Welding) FAT100和FAT90两组基本数据,并应用其平均应力和焊缝修整疲劳强度提高的修正方法,构建更加合理的基于实测结构应力的焊缝容许疲劳强度数据;对于2 × 106次循环数对应的疲劳图,极限容许应力可参考DVS 1612规定的方法,由母材屈服极限除以相应的安全系数确定.

     

  • 图 1  Haibach提出的应变片布置

    Figure 1.  Strain gauge arrangement according to Haibach

    图 2  B12/RP17规定的应变片布置

    Figure 2.  Strain gauge arrangement according to B12/RP17

    图 3  横向承载对接焊缝接头

    Figure 3.  Transversely loaded butt joints

    图 4  B12/RP17的焊缝结构应力疲劳图

    Figure 4.  Fatigue diagrams of weld structural stress in B12/RP17

    图 5  JIS 4208规定的应变片布置

    Figure 5.  Strain gauge arrangement according to JIS 4208

    图 6  JIS 4208的焊缝结构应力疲劳图

    Figure 6.  Fatigue diagrams of weld structural stress in JIS 4208

    图 7  IIW规定的应变片布置

    Figure 7.  Strain gauge arrangement according to IIW

    图 8  IIW的焊缝热点应力疲劳图

    Figure 8.  IIW fatigue diagrams of weld hot spot stress

    图 9  DVS 1612的横向承载对接焊缝接头疲劳图

    Figure 9.  Fatigue diagrams of transversely loaded butt joints in DVS 1612

    图 10  [σa, 0]均值对比

    Figure 10.  Mean value comparison of [σa, 0]

    图 11  不同平均应力修正结果

    Figure 11.  Results of different mean stress modification

    图 12  相对IIW的拉伸平均应力修正差异

    Figure 12.  Differences of mean stress modification in tension area compared with IIW

    图 13  Q345钢焊缝结构应力疲劳图

    Figure 13.  Fatigue diagrams of weld structural stress for Q345 steel

    图 14  Q345钢焊缝结构应力S-N曲线

    Figure 14.  S-N curves of weld structural stress for Q345 steel

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  • 收稿日期:  2016-12-01
  • 刊出日期:  2018-10-01

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