焊接技术是轨道车辆常用的连接方式,焊接接头是车辆疲劳破坏经常发生的位置,而高周疲劳与低周疲劳是疲劳破坏的两种形式。现今存在的名义应力法、热点应力法、结构应力法等是结构高周疲劳寿命评估的主要方法。目前,针对于焊接接头的低周疲劳寿命预测的研究方法主要是从应变-应力方面以及初始破坏裂纹等方面进行研究。对于低周疲劳寿命预测的软件的开发相对较少。为解决这一问题,本文研究了弹塑性力学与低周疲劳结构应变法原理,设计开发了适用于焊接接头低周疲劳寿命预测的可视化的软件系统,并用该软件系统把算例进行计算,最后结果可以证实设计开发的软件的有效性和实用性。本论文的详细研究内容如下:(1)研究了结构应变法理论并实现其计算模块。本文首先对低周疲劳的基本概念进行了研究,接着研究了结构应变法的原理。得到与结构应力法相似的伪结构应力数据后,使用等效结构应力参数法来求解疲劳寿命,对结构应变法评估流程进行程序化,实现了结构应变法的低周疲劳计算模块。(2)研究了可视化理论及实现了疲劳可视化模块。为方便设计人员对结构的修改与互相交流,本文基于OSG三维平台对焊接结构的疲劳寿命数据进行可视化开发,通过可视化平台提高了疲劳寿命评估的过程。(3)设计并实现基于结构应变法的寿命预测系统。依据结构应变法理论,设计开发了可视化的低周疲劳的寿命预测系统。系统由6大模块组成:有限元接口模块、载荷谱模块、结构应变计算模块、伪结构应力计算模块、后处理模块。(4)使用算例验证了本评估系统的有效性。通过对闭合环状焊缝和非闭合直线焊缝算例的评估,对比验证了结构应变法和结构应力法求解到的寿命结果,最后对焊接接头进行寿命评估。本文开发的低周疲劳寿命预测系统为低周疲劳的寿命预测提供了计算机软件支持,同时具有可视化功能。对焊接材料的受力进行重分配后开展低周疲劳寿命预测。结果表明该评估软件具有较好的实用性和有效性,同时也可通过应力云图对应力集中位置进行观察。经过与结构应力法计算得到的疲劳寿命对比,结构应变法在焊缝的薄弱位置处的寿命预测数据更加谨慎。