摘要:随着机车运行速度的不断增加,机车朝着重载高速方向发展,相应对车体结构疲劳评估提出新的要求。机车车体疲劳评估是机车设计的重要环节,对机车运行安全至关重要。文章针对CEA3_(A1)出口型交流客运电力机车车体中的不同类型的焊缝,建立了有限元局部分析模型,依据BS EN 12663-1:2010标准建立了8个疲劳载荷工况,根据TB∕T 3548—2019标准选择角焊缝FAT90疲劳曲线进行疲劳评估,并研究了焊趾大小对车体焊缝疲劳强度评估的影响;基于所获得的数据,对原有设计标准进行了计算模型修正,形成了基于焊缝形貌的车体结构焊缝疲劳强度评估方法,并成功应用于CEA3_(A1)型交流客运电力机车车体疲劳评估。计算结果表明,焊趾对应力的影响不仅与焊趾的尺寸相关,而且与焊缝的应力水平相关。其中,在焊透的前提条件下,焊缝会增加连接处的几何连接面积,提高有效承载面积,从而使焊接结构应力降低;在消除应力网格敏感性的前提下,在建模时考虑焊趾作用可以有效降低焊缝处计算得到的应力,这说明不考虑焊趾的整车模型计算偏保守;同时提出了不同焊趾尺寸下焊趾应力的修正系数公式,从而可以在模型计算中考虑焊趾作用,发现在保持相同的疲劳应力下,3×3 mm焊趾模型2块连接板可分别减薄43.3%和32.5%,5×5 mm焊趾模型2块连接板可分别减薄46.7%和35.0%,这说明在考虑焊缝补强作用下,可以实现连接板的优化减重。