重大装备服役的突出问题是疲劳断裂，能否可靠预测和追溯焊接缺陷的损伤演变是关键节点。当前转向架构架设计采用名义应力法，未考虑焊接缺陷致应力集中的放大性作用，是制约动车组安全服役及轻量化的根源。本项目引入断裂力学理论，在最新AAR、UIC、IIW、JIS和铁标下，改进网格分层加密算法、超松弛迭代预处理共轭梯度及考虑裂纹闭合和应力比的寿命模型，引入自主软件ALOF成熟框架和面向对象/构件的设计技术（VC 、UML、XML、MFC、VTK、OCC等），重点通过加强形函数开发高精度的单纯形网格D-XFEM开裂算法，探索矩阵迭代的最优预条件子实现百万级自由度求解规模，最终形成一套三维可视化抗疲劳断裂设计及仿真系统，确保能在典型制造缺陷和工况、焊缝细节及材料类型下高效准确评估焊接结构的疲劳断裂行为及剩余寿命，为我国高速列车焊接构架及其他大型工程结构的抗疲劳断裂设计和安全运行提供重要理论支撑和科学依据。
