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不锈钢材料由于具有自身重量轻、耐腐蚀性能强、表面无需涂装和维护成本低等优点,在轨道车辆上得到广泛应用。轨道车辆不锈钢车体主要使用电阻点焊工艺,整个车体大约有3～4万个焊点,车辆在运行过程中这些焊点会受到各种交变载荷的作用,容易产生疲劳破坏。为了保证车体在服役期间的安全性和稳定性,对车体焊点的疲劳特性和寿命进行分析就显得十分有必要。本文首先在线弹性断裂力学的基础上,将焊点视为包含在母材板中的刚性体,将拉剪点焊试样的载荷分解为几种不同的对称和反对称单一载荷,基于艾里应力函数和基尔霍夫板理论,结合有限板的边界条件,获得每种不同载荷情况下焊点的应力,通过叠加获得拉剪点焊试样焊点周围的应力分布。然后通过Radaj结构应力法、有限元法和Rupp结构应力法研究了拉剪点焊试样的应力强度因子。基于Radaj结构应力法,利用无限板带状模型和J积分获得不同单一载荷情况下的应力强度因子,将拉剪点焊试样的载荷分解为几种不同的单一载荷,获得拉剪点焊试样的应力强度因子;基于有限元法,使用HyperMesh软件中的实体单元对拉剪点焊接头结构建立有限元模型,利用ANSYS软件的后处理模块定义裂纹路径,计算焊点的应力强度因子;基于Rupp结构应力法,使用壳单元和梁单元模拟拉剪点焊接头的有限元模型,利用ANSYS软件计算并提取焊点梁单元的力学参量,进而得到焊点的应力强度因子。对比分析三种方法的计算结果可知,三种方法得到的拉剪点焊I型应力强度因子KI的计算结果精度均符合工程需求,但是Rupp结构应力法建模方法简单,适用于包含数万个焊点的轨道车辆不锈钢车体。最后基于美国ASME-2007标准对包含数万个焊点的轨道车辆不锈钢车体焊点的疲劳寿命进行评估,采用壳单元和梁单元模拟焊点结构,建立简单有效的不锈钢车体有限元模型。根据BS EN12663-2010标准中规定的疲劳工况对不锈钢点焊车进行加载,利用ANSYS有限元计算软件获得车体疲劳工况下的主应力云图,选取疲劳工况下主应力较大位置的焊点,通过FE-WELD软件获得焊点的等效结构应力,基于Paris断裂力学公式对焊点的疲劳寿命进行评估。结果表明,焊点的疲劳累积损伤均小于1,满足车体服役要求。本论文的研究工作为提高轨道车辆不锈钢车体焊点的质量提供科学依据,具有重要的理论研究和工程应用意义。