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根據試驗結果，可繪制在應力循環特性不變的循環過程中反映上述參數變化的試驗曲線。根據更好的符合試驗曲線的條件來選取合適的近似函數，其形式在多循環疲勞方面與循環應力值無關。其次，這個描述整個動力曲線族的函數可用來進行非固定加載時的壽命計算。在力的立題中，材料的循環狀態用抗拉強度的實時值SB(σM，n)確定。隨意選擇解析函數來描述試驗曲線SB(σM，n)，有可能導致零件壽命預測的非單值性。建議在設計評價計算中盡可能使用簡單函數，例如冪函數:在多循環疲勞方面，為不同固定應力值σM(圖2中的曲線1、曲線2)建成的動力學曲線SB(σM，n)，屬于由函數(1)所描述的一個曲線族。它們在點A和點Б經過疲勞曲線3。具有相同強度值SB的材料的兩種狀態如Д和C在循環上是相當的。后兩個表達式在下列情況下重合:第一，當兩級應力差趨于0時，但這將會是固定加載;第二，在m→∞的情況下，當材料性能直到破壞也沒有發生變化時。顯然是材料弱化模型算題在Palmgren-Miner意義上將始終是非線性的。其中也包括在m=1的情況下，當動力學曲線變成直線時。第一個公式中的附加因數反映出，在實驗力學中早為人們熟知的不同數值應力相互作用的影響。除此之外，它還排除了應力循環任何重新組合的可能性。因此，從計算中排除了兩個不充分的理論假定:損壞的線性疊加準則和應力循環總譜中損壞作用獨立性假定。

在實際計算中，通常使用以基本原理為依據的簡化算法。評估零件疲勞壽命的工程方法須滿足以下計算要求:(1)具有概念的清晰性和確定損壞標準、疲勞破壞標準、損壞疊加準則、疲勞裂紋出現和穩定發展時計算循環數的進程的統一性;(2)依靠積累的試驗數據或那些可在工廠實驗室和參考文獻積累范圍內得到的數據;(3)避免采用未經檢驗的假定，允許在任何計算階段直接進行試驗檢驗;(4)具有清晰的算法或向用戶提供帶有詳細說明的程序資料;(5)在確定的立題中，或者在隨機原始值分布的分位點有數據的情況下半概率立題中進行計算;(6)給出具有可接受的準確度的壽命預測，并含有計算方法使用范圍和獲得結果的說明。建議的材料模型既包括新的關系式(式(1)～式(3))，也包括已知的關系式:在總結平面循環應力狀態下疲勞試驗結果基礎上，所獲得的相似判據是足夠多的。換算應力的具體形式σП=σia/(1－σim/σB)對于工程計算是很方便的，因為應力幅值σia和平均循環應力σim是在標準的計算綜合體中算得的。此外，計算中不需要引用非對稱循環系數。不排除第一主應力作為當量應力利用的可能性，因為材料在疲勞破壞前不可避免地要發生脆化。薄壁管疲勞試驗也表明，第二主應力不影響壽命，如果它比第一主應力小80%。相似的應力狀態也能實現，例如，罐車的罐體中材料循環弱化的計算得出，與在損壞線性疊加基礎上進行的預測相比，計算壽命大大降低了。

對可把提供的材料模型和COSMOSWorks模型中應力-應變狀態計算統一起來的方法，建議采用18-100型轉向架鑄件在試驗臺試驗條件下進行檢驗。搖枕的計算是按下列程序進行的:(1)根據搖枕設計圖樣研制SolidWorks空間模擬系統固體模型;(2)在與SolidWorks系統整合在一起的COS-MOSWorks有限元分析模數中，建立搖枕的有限元模型，并使模型所有有限元具有相同的特性;(3)根據給出的固定循環的最大載荷Pmax=784kN，計算COSMOSWorks模型中搖枕的應力-應變狀態(圖3)和內部加強筋的危險點;(4)確定每一個有限元的計算疲勞極限和最大加載數N(σmax);(5)根據疲勞曲線找出所有有限元中破壞前的循環數;(6)在循環數N(σmax)的情況下，在用VBA語言專門編制的程序中假定循環停止，最大負載單元按照疲勞強度判據(2)失效(消失);(7)進行一個帶斷開單元薄板的新的應力-應變狀態計算，并檢驗其余單元的靜強度條件;(8)那些沒有實現這個條件的單元也失效，找出新的應力-應變狀態，重新檢驗了靜強度條件等;(9)在完成所有未失效單元中靜強度條件的情況下完成迭代過程，采用該條件作為在N(σmax)次循環后有部分破壞單元新的平衡狀態存在的條件;(10)搖枕以新的應力值繼續循環加載到任何一個單元，直到未重新實現疲勞強度條件(2)為止;(11)循環重新停止，單元失效并開始新的計算應力-應變狀態的迭代過程;(12)找出新的平衡狀態，而任一計算階段不能平衡都被看作是整個搖枕破壞。假定的循環停止的根據是，循環弱化和彈性體應力再分配過程的實際時間的不可比性。認為后一個過程是瞬時的，且因為作用的局部性而不考慮動力作用。根據用本文建議的工程方法進行計算的結果，搖枕疲勞裂紋出現前和破壞前的循環數分別為NTP=1755100和Npaзp=2065100。

搖枕內部加強筋疲勞裂紋萌生處示于圖4。為了進行比較，在邊界條件不變的情況下，利用疲勞損壞線性疊加準則，完成了同樣結構搖枕的壽命計算。疲勞裂紋出現前的循環數未發生變化，搖枕破壞前的循環數達到了數千萬次。對26個搖枕進行的試驗臺疲勞試驗認定，受試零件疲勞裂紋出現前的循環數以及在它們破壞前的循環數都屬于正態分布律。疲勞裂紋出現前循環數的算術平均值為173萬次，而搖枕破壞前的循環平均值為233萬次。搖枕下弦桿出砂孔處的內部加強筋，然后是在鑄件側壁的破壞循環數為88.5%。裂紋出現前的循環數、裂紋的萌生處和裂紋的發展方向都與試驗觀測到的相一致。根據疲勞裂紋擴展的循環數，計算與試驗之間存在11.5%的偏差，這是工程計算不能接受的。為了改進壽命預測，應考慮到零件表層性能的異常和循環載2012年6月6日，StadlerRail公司推出其“迄今為止最大型、動力最強的齒軌機車”。

巴西MRSLogística公司于2010年訂購了7臺定制設計的DC3kV電力機車，用來在連接圣保羅和桑多斯港口的10km長齒軌線上牽引運輸鐵礦石的重載列車。表1為MRSLogística型齒軌機車的技術參數。該齒軌機車裝有2臺二軸轉向架，每臺轉向架帶有2個齒輪傳動系統，與三鋼板式Abt齒軌嚙合。2臺獨立式粘著牽引電機可提供25%的動力。Stadler公司稱，這款齒軌機車的動力是該線路上現役日立公司機車的2倍。在齒軌線路上，原本每列車的最大載重量為500t，但采用了Stadler新款齒軌機車后，每列車的載重量可增至800多t。同時，再生制動的運用可為DC3kV供電制式線路節省大量能源。該齒軌機車計劃將在2012年年末交付使用。

作者：В．И．МИРОНОВ