随着我国铁路向着高速重载方向不断发展,快捷货车的研发迫在眉睫,世界各国都开始研发快速货运车辆。转向架关系到列车的运行安全性与平稳性,因此针对我国新设计的快捷货车转向架动力学性能研究非常重要。快捷货车转向架构架采用整体焊接式构架,与传统三大件式转向架不同。由于该车运行速度提高到160km/h,列车的载荷条件发生改变,转向架所承受的载荷频率范围变宽,其构架焊缝的振动疲劳问题需要做细致的研究。本文以快捷货车转向架动力学性能和疲劳为研究对象,首先建立快捷集装箱平车动力学模型。该车转向架一系悬挂采用线性弹簧模拟刚弹簧,二系悬挂采用非线性橡胶弹簧。为了考察该车线路运行的动力学性能是否满足设计要求,考虑空车、49吨、59吨三种运载状态,分别计算了直线和R1200\R800\R600\R300曲线线路条件下的安全性和平稳性,采用非线性临界方法分别计算了空车和两种不同装载重车的蛇行运动临界速度。美国六级轨道不平顺谱作为激励进行动力学性能计算,根据GB/T5599-1985标准评价多刚体快捷货车转向架动力学性能。为了考察该车转向架构架结构在线路运行条件下焊缝的振动疲劳,建立带焊缝局部细节的有限元模型,采用Craig-Bampton模态综合法创建柔性体文件,建立刚-柔耦合模型进行仿真计算,并提取刚-柔耦合动力学模型中柔性体构架的模态坐标响应时间历程,然后与前面提到的多体动力学模型计算结果进行对比。为了验证该构架结构强度及抗疲劳特性,依据EN13749和UIC510-3-1994标准进行静强度和疲劳计算与评估。最后引入模态结构应力法,将模态振型转换为模态结构应力,通过模态叠加获得等效结构应力时间历程,利用雨流计数法统计线路运行条件下的等效结构应力变化范围,结合主S-N曲线预测构架结构的焊缝疲劳寿命。本文提出了基于刚-柔耦合动力学仿真的轨道车辆焊接构架焊缝疲劳寿命预测新技术,该技术同样可以应用到轨道车辆其他结构,为轨道车辆焊接结构线路随机载荷下的抗疲劳设计提供理论依据,此技术也可用于其他行业。