机械工程学报

作者：张红卫, 桂良进, 范子杰

单位：清华大学车辆与运载学院 北京 100084

关键词：桥壳,焊接残余应力,疲劳寿命,有限元分析；

基金：清华大学校企合作资助项目（20192002040）。

桥壳作为驱动桥的核心零部件，其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响，对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳，焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象，在获得其焊接残余应力分布的基础上，分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测，并与台架试验结果进行对比，结果表明考虑焊接残余应力时，疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好，验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比，焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低，且失效位置不同，说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测，为结构优化设计提供指导。

来源：2022年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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