郭桉揚　周偉　廖翔昊

摘 要：基于實測的車體裝車靜應(yīng)力和運輸動應(yīng)力，采用雨流計數(shù)法編制了基于載荷均幅值的二維八級載荷譜。根據(jù)Palmgren-Miner 線性累積損傷準則計算了運行試驗工況下各測點疲勞損傷及疲勞壽命，估算落下孔車服役的里程為8.96E+6公里，不斷服役時間為19年。

關(guān)鍵詞：落下孔車；分路校準；疲勞壽命；疲勞影響機理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.176

0 前言

基于學術(shù)界對于落下孔車疲勞特性研究甚少，本文根據(jù)有限元模態(tài)分析和服役期間易產(chǎn)生裂紋區(qū)域指導(dǎo)動應(yīng)力實車試驗測點，以新型DK29落下孔車為對象，測得應(yīng)力時程曲線，采用Miner線性累積損傷疲勞理論對車體結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算。

1 試驗方案

1.1 應(yīng)力測點布置

選擇落下孔車6個測點作為考核點，實時監(jiān)測應(yīng)力時程數(shù)據(jù)作為樣本。

2 疲勞壽命評估

2.1 材料疲勞特性

國際計算疲勞壽命基本采用50%存活率的中值S-N曲線和95%存活率的S-N曲線，偏于安全考慮，使用95%存活率高強度鋼材試樣S-N曲線進行疲勞壽命估算，DK29落下孔車腹板梁主要采用Q460高強度鋼，參考相關(guān)材料國標規(guī)范GB50017-2003[1]；撐桿材料主要20號結(jié)構(gòu)鋼，參考相關(guān)材料國標規(guī)范GB/T 8162-2008，表1為車體結(jié)構(gòu)考核材料參數(shù)[2]。圖1、2為材料S-N曲線圖。

2.2 Miner線性累積損傷和疲勞壽命估算

各測點計算的疲勞壽命如表2。

DK29落下孔車最危險測點為16#斜拉桿，疲勞里程為8.69E+6公里，按照貨車重載規(guī)定在重載情況下最高行駛速度為50km/h，假設(shè)落下孔車不斷服役，通過計算，落下孔車疲勞壽命約為19年。

3 結(jié)論

本文通過對長大型貨車，DK29落下孔車從武義-保定站，全程1468.89km動應(yīng)力時程數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論：

本文采用了雨流計數(shù)法，編制了二維載荷譜，根據(jù)Palmgren-Miner線性損傷理論分別對腹板、肩座及斜拉桿危險點位置進行疲勞壽命評估，預(yù)測出落下孔車疲勞壽命約為8.69E+06公里，不間斷服役約為19年。本文僅考慮了應(yīng)力對于車體結(jié)構(gòu)的影響，具體分析疲勞壽命還應(yīng)結(jié)合車體鋼材的雨水沖刷、砂石磨損、生銹等影響，預(yù)測壽命方法還有待于更進一步完善。

參考文獻：

[1]施剛，張建興.高強度結(jié)構(gòu)鋼材Q460D的疲勞性能試驗研究[J].工業(yè)建筑，2014，44（03）：6-10.

[2]鄧彩艷，牛亞如，龔寶明等.承載超聲沖擊下焊接接頭疲勞性能的改善[J].焊接學報，2017，38（07）：72-76.