为准确预测驱动桥桥壳焊接结构疲劳寿命,建立了包括焊缝在内的驱动桥桥壳有限元模型。基于主S-N曲线法对桥壳焊接结构在右侧推力杆台架疲劳试验条件下的疲劳寿命进行预测,并与试验结果对比分析,验证了主S-N曲线法的准确性与先进性。然后利用Miner损伤原理选用90%可靠度的曲线计算实测载荷谱下桥壳各个焊缝150万公里行驶里程下的累积损伤,识别出疲劳薄弱位置。最后依据焊缝结构应力分布规律和刚度协调的原则,提出了提高焊接结构疲劳寿命的优化方案,结果表明,改进后薄弱的位置的累积损伤均降到1以下。

主S-N曲线法是美国机械工程师协会提出的一种新的焊接结构疲劳寿命预测方法,区别于传统的名义应力法,基于断裂力学原理推导的结构应力更适用于疲劳寿命预测,文中以Tcl/tk脚本语言和APDL为开发工具,在ANSYS平台下创建汉化的主S-N曲线法疲劳计算模块,实现了该方法在ANSYS平台下应用推广,通过专业疲劳分析软件FE-Weld中T型焊接钢板的计算对比,证实了该应用具有很高的准确性和实用性。