随着社会经济的快速发展,起重机作为一种大型起重设备,广泛应用于多个国民经济领域,确保起重机主梁结构长期安全使用是起重机疲劳研究领域的一个关键问题。由于主梁存在大量焊接结构,这导致起重机主梁结构的疲劳寿命预测愈加困难,目前常用的研究方法是按照单轴疲劳进行研究;面对着日益复杂的载荷环境,对于起重机尤其是起重机主梁焊接结构的安全性提出了更加严格的要求,结合实际载荷工况,开展多轴载荷状态下起重机主梁焊接结构的疲劳行为研究具有重大工程意义。本文基于起重机主梁焊接结构所处的实际工况,以起重机主梁常用材料Q345钢焊接结构为研究对象,开展了不同加载参量下的多轴疲劳高周疲劳试验,研究了不同应力幅比、相位差、拉伸平均应力和扭转平均应力对多轴疲劳失效行为的影响规律,对不同加载参量下的失效模式进行了分析。本文的主要工作及成果如下:1)研究了应力幅比、相位差及平均应力等加载参量对焊接试件多轴疲劳失效疲劳的影响规律。在恒定等效应力幅值下进行多轴疲劳试验,研究了比例加载下应力幅比对焊接试件多轴疲劳寿命的影响规律;研究了恒定应力幅比下、相位差对焊接试件多轴疲劳寿命的影响规律;研究了平均应力对焊接试件多轴疲劳寿命的影响规律。2)对不同加载参量下最大切应力幅值及平面方向、最大正应力及平面方向进行了理论分析。根据多轴疲劳公式进行了理论推导,得到了比例加载下不同应力幅比对最大切应力幅值和方向及最大正应力和方向的影响规律;得到了恒定应力幅比下不同相位差对最大切应力幅值和方向及最大正应力和方向的影响规律。3)对焊接试件的疲劳断口进行宏观及微观分析,研究了不同加载参量对焊接试件的失效模式的影响规律。对焊接试件断口进行了宏观分析,发现拉扭复合加载下焊接试件的失效模式为Ⅰ型和Ⅱ型的混合模式;随着加载参量的变化,其失效形式并不相同,总体上呈现规律性变化。通过扫描电镜对焊接断口疲劳源区、扩展区及瞬断区进行了微观分析,发现加载参量对断口微观特征有显著影响。