随着铁道车辆运行速度的提高,焊接部位的疲劳破坏现象日益严重,焊接疲劳强度已经成为影响机车车辆关键部位运行可靠性的一个重要因素。而长期高速运行使转向架构架等关键部件的疲劳强度评定进入超长寿命范畴,对焊接结构的超长寿命疲劳强度评定成为研究热点。本文以焊接子样超长寿命的疲劳强度试验为基础,将有限元分析和疲劳分析有机的结合起来,较系统地完成了基于焊接子样实验数据的疲劳强度评定,为转向架构架焊接结构疲劳强度的评定提供了思路。本文利用ANSYS软件建立了考虑焊缝的焊接子样模型,并进行了单位载荷下的准静态分析,运用nSoft的FE-Fatigue模块完成焊接子样的疲劳评定。在仿真分析的基础上,完成了单面焊接十字接头、双面焊接十字接头、垂直焊接接头和加强筋板焊接接头的升降疲劳试验和成组疲劳试验,得到四种不同焊接形式的Goodman图和S-N曲线,并拟合得到S-N曲线的方程,为焊接结构疲劳强度的评定提供了基础数据。应用焊接子样超长寿命的疲劳试验结果,本文评估了典型焊接构架的疲劳寿命。论文利用SIMPACK动力学仿真程序得到了作用域构架上的动态载荷,建立焊接构架整体的有限元模型和应力集中部位的考虑焊缝的子模型,对不同运用条件下的疲劳寿命进行了预测,为构架的优化设计提供理论依据。