陶福君

[摘 要]走形部关系到整个车组运用安全，走行部可靠性测试直接关系到列车运营安全评估，可靠的测试、分析方法有助于提高动车组安全性。

[关键词]应力测点 疲劳强度 疲劳极限 DVS1612 循环次数 KFM 应力 安全

中图分类号：T1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0003-01

0. 引言

中国高铁技术已经达到世界最前沿，为了设计更好的、更安全的车组，需要对现有设计进行可靠的测试分析，尤其对于高速列车的走形部的疲劳评价，本文将对此进行简单讨论。

1. 测点选择

应力测点的选择方法如下：

a）可与应力模拟计算结果进行对比的位置。

b）形状变化明显的部位、结构构件的断面变化明显的部位、焊缝边缘等预计应力集中的部位。

c）转向架制造工序规定在载荷试验结束后需要焊接其他零件的部位、机械加工中构件的厚度发生变化的部位及其附近。

d）基于以往转向架测试经验，动应力幅值较高的部位。

2.分析方法

（1）、分析前数据处理

按照疲劳损伤的观点，影响结构疲劳强度最主要的因素是动应力的变化范围（），通常用动应力幅值（）这个参量来表示。采用雨流法进行统计计数后，编制出测点的应力幅值谱，反映实际的动应力历程。

疲劳强度的评估方法及其疲劳强度的取值按照DVS 1612进行。使用Soderberg公式：

其中，σa为计算应力幅值，σm为计算应力均值，σs为构架材料的屈服强度，σ-1为折算成平均应力为0的应力幅值。

对于平均应力小于0的情况，不予折算。

（2）、等效应力计算

将折算后的“应力幅值-频次”谱，依据下式计算200万次等效应力。（考虑计算方便和保守起见，在小于108时，m值取5；108时对应的应力值，需查DVS1612中200万次的许用应力，通过如下公式（2）换算，并令式中的，为疲劳极限）

DVS1612中200万次循环对应的应力值，依如下公式计算

其中，x取值请查询标准规定。（Rσ为应力比取值-1）

（3）、一个应力谱的损伤计算

由Miner线性疲劳累计损伤法则，计算测试里程内一个应力谱产生的损伤 （D1）的公式如下

车组，需要对现有设计进行可靠的测试分析，尤其对于高速列车的走

（本文中应力谱分为64级）

式中各符号说明如下：为各级应力幅值的循环次数； C1和m为S-N曲线参数；在计算累计损伤时，当时，Di=0

（4）等效应力幅的计算

设等效应力幅（）作用N次，结构产生的损伤为D，即

式中，N是标准中许用应力对应的循环次数，取N=2×106次。

已知实测应力谱的运行公里数为L1，一个应力谱产生的损伤为D1；设产生损伤D的安全运行里程为L公里（对于本文，假设动车组使用寿命30年，每年50万公里，因此L取1500万公里），则：

代入D和D1的表达式，得：

3.结束语

此方法可以通过实测数据，推算预测寿命里程是否满足。当然在里程推算时，保守起见，应该将较小应力考虑在其内。同时不同标准对于应变片位置有要求，在测试时请依据标准要求贴片。