基于失效概率的重载货车钩体的抗疲劳设计

万吨重载组合列车的开行恶化了钩体的服役条件,导致其裂纹故障率增加,使用寿命降低,为此,根据钩体在新运营条件下的失效规律,从反问题的角度对其进行抗疲劳设计的相关研究。根据钩体出现裂纹的统计分析,得到钩体的失效密度函数和失效累积函数,确定不同可靠度下钩体的安全服役公里数。通过实线测试车钩的载荷-时间历程,在准静态法的基础上采用有限元法标定了钩体牵引突缘和钩尾销孔等疲劳薄弱区的载荷-应力关系,从而编制了相应的8级应力谱,在此基础上得到上述疲劳薄弱区的应力;结合钩体的失效规律,得到钩体在50%和99.5%的安全可靠度下的疲劳极限和缺陷系数。