1. 研究目的与意义
近几年，我国高速铁路迅猛发展并趋于成熟。我国虽然在技术引进的基础上高速列车铝合金车体制造方面已经具备成熟的生产工艺，但是从发展和掌握关键技术以及列车安全运行来考虑，关于铝合金焊接车体性能相关的研究具有十分重要的意义。列车车体侧墙板，梁及与底架连接处都是通过焊接方式来完成。车辆的焊接结构在运行中，一般都是工作在承受循环往复的运动载荷的情况下，从而容易在较低应力下产生疲劳破坏。而焊接结构中，如果疲劳破坏确实发生，疲劳裂纹一般会先出现在应力集中现象较严重的接头部位，这使得焊接接头成为最可能发生疲劳破坏的位置。据研究，焊接结构90%为疲劳失效。因此，对于焊接接头疲劳性能的研究是研究焊接结构疲劳性能的重点。
2. 研究内容和预期目标
近些年来，铝合金以其独特的优势，在轨道交通领域得到广泛的应用，目前运营中的高铁车辆大部分采用全铝合金焊接车体结构。列车车体侧墙板、梁及与底架连接处都是通过焊接方式来完成。车辆的焊接结构在运行中，一般都是工作在承受循环往复的动载荷的情况下，从而容易在较低应力下产生疲劳破坏。而焊接结构中，如果疲劳破坏确实发生，疲劳裂纹一般会先出现在应力集中现象较严重的接头部位，这使得焊接接头成为最可能发生疲劳破坏的位置。据研究，焊接结构90%为疲劳失效。由于高速列车车体的设计寿命为30年，目前关于铝合金焊接接头在超长寿命区间的疲劳数据少之又少少，影响焊接接头在超长寿命区间疲劳行为的因素还有待进一步研究和明确。因此，对于焊接接头疲劳性能的研究是研究焊接结构疲劳性能的重点。本论文则主要围绕典型铝合金焊接接头的疲劳性能进行如下研究，具体内容如下：
（1）确定典型焊接接头形式并依据疲劳标准确定并设计正确的试样形式；
（2）分别设计mig焊焊接接头和搅拌摩擦焊接头的试样形式
3. 研究的方法与步骤
采用试验研究与数值模拟相结合的方法。。首先根据当前我国高速列车车体典型的铝合金焊接结构，并结合运行中的受载状况，提出其中可能会影响运行安全的关键的典型的焊接接头形式——车体底架和车体型材之间、然后针对焊接结构在运行中的受载情况，如可能会由列车运动过程中的受到的垂直轨道的震动、列车过隧道时遇到的“活塞气动效应”、或者列车会车时的压力波而产生的不可避免的疲劳载荷；针对此，研究典型焊接接头受疲劳载荷的疲劳断裂行为及其关键影响因素。研究的主要目的是在综合评价列车典型的铝合金焊接接头在超长寿命区间的疲劳断裂行为的及其关键影响因素的基础上，为当前的车体设计结构提供理论支持，保证列车在常规震动、气动、会车压力循环作用下车体的结构强度。
研究方法详细安排如下：
（1）材料选择：选择与高速列车所用铝合金相同的材料来进行研究。
4. 参考文献
主要参考资料：
[1] 王文先、王东坡、齐芳娟， 焊接结构，北京，化学工业出版社，2012.6
[2] 杨新歧，栾国红，许海生等，铝合金搅拌摩擦与mig焊接接头疲劳性能对比试验，焊接学报， vol. 27, no. 4, 2006, 2-4
5. 计划与进度安排
毕业设计工作进度安排如下：
第1周－第3周，收集参考资料，翻译文献，制定方案，提交开题报告；
第4周－第13周，试验研究；
