动车组是由若干动力车和拖车或全部由动力车长期固定连挂在一起组成的车组。动车组的关键部件是转向架，它支承车体并使之在轨道上运行，其中构架是转向架的骨架，是安装各种零部件的载体，承受和传递垂向力、水平力和扭矩等。为实现车辆的高速化，动车组采用了轻量化的焊接转向架构架。随着列车速度的不断提高，线路固有频率范围加宽，而转向架构架自重不断减轻，其固有频率降低，这样就导致构架的低阶弹性振型有可能处于线路的激扰范围之内，从而使构架的某些部位产生较大的动态变形。因此，转向架焊接构架的疲劳可靠性问题已成为一个迫切需要解决的问题。
      世界各发达国家十分重视机车车辆关键构件的疲劳可靠性问题。北美铁路协会通过大量的调查研究和试验研究，在AAR标准中规定了车辆承载构件的疲劳试验标准。西欧各国则根据焊接结构的实际特点，制定了与实际较为接近的UIC标准。日本铁路部门对疲劳设计方法进行了深入的试验研究，提出了日本铁路轨道疲劳设计方法，并颁布了JIS规范。我国铁路线路条件与欧美、日本铁路有着较大差别，确定符合我国线路实际运营状况的疲劳设计载荷，也就是找到符合我国线路运营条件的动载荷系数，是正确使用设计规范进行可靠性设计的前提和基础。
      针对CRH2动车转向架焊接构架，采用模拟计算和线路实测两种手段得到构架上关键部位的等效应力，并依据JIS E 4207规范(铁路车辆-转向架-转向架构架设计通则)对该构架进行了静强度和疲劳强度的有限元分析评估。
      CRH2转向架构架采用焊接结构，构架的主体框架在水平面内呈H形，由两侧梁、横梁及空气弹簧支承梁等构成，如图所示。动车转向架质量为7364 kg，空气弹簧横向跨距为2460 mm，最大轴重为16.0 t(200%定员)，弹性定位节点刚度在横向和纵向分别为5.49 MN/m和13.7 MN/m，轴箱弹簧垂向刚度为1.244 MN/m。
      综合考虑整个构架的计算量、计算精度及构架结构的实际情况，选用10节点二次实体单元Solid92，采用HYPERMSEH和ANSYS软件对构架整体进行有限元离散和计算。网格数量决定了计算结果的精度和规模，权衡网格数量与精确度两者的关系，最终离散出的节点数为356310，单元数为180 307。离散模型的质量与实际结构质量十分接近。
      对于边界条件，采用全约束弹簧单元Combin14。另外，考虑到牵引电机和制动时电机质心、制动力作用点的位置，采用梁单元Beam188进行模拟。
      构架强度评价标准动车组构架的强度设计，依据日本JISE 4207标准进行。该标准规定了设计上的通用条件，分为载荷条件、强度设计条件、结构设计条件及刚性设计条件。其中载荷条件分为静态载荷和动态载荷，强度设计条件分为应力计算及许用应力。
      静载荷条件。静载荷条件是指车辆在停止状态下转向架构架所承载的载荷。主要由一个转向架所承载由车身质量所产生的载荷、一个转向架所承载的由装载质量所产生的载荷、由转向架构架及转向架构架部件的质量所产生的载荷组成。
      动载荷条件。动载荷条件是指车辆在运行状态下，转向架构架所承受的载荷，分为静载荷与附加系数的积所表示的载荷以及安装部件的特性所决定的载荷(需要考虑线路条件及车辆的实际振动和预测振动的大小)。

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