我国铁路轨道车辆经过几次重大的提速过程之后,不论货车还是客车的运行速度均有大幅度的提升。伴随着轨道车辆的速度提升,机车构件及焊缝的疲劳寿命严重影响着列车运行时的平稳性和安全性,机车转向架上构件的应力分析和随机振动疲劳分析在机车的抗疲劳设计阶段显得尤为重要。机车的牵引电机通过螺栓连接固定在机车的转向架上,需要针对实际情况要求对其各部分构件母材和关键位置焊缝的随机振动疲劳寿命展开更细致的研究。本文以某转向架的牵引电机结构为研究对象,利用有限元仿真方法研究牵引电机的强度以及结构的疲劳寿命。并通过三种疲劳研究方法的比较,验证结果的准确性的同时也证明频域结构应力法的先进性。论文的主要工作内容如下:(1)基于有限元法建立转向架牵引电机模型,采用六面体实体网格对电机模型进行离散,采用Lanczos法计算牵引电机的前十阶模态。(2)基于TB/T2436-93标准设置五个载荷工况,对牵引电机进行静强度分析,判断结构强度是否符合安全要求。基于IEC 61373-2010标准使用模态法计算牵引电机垂向、横向、纵向三个冲击工况下的应力值,与材料的许用应力比较,判断不同材料的构件是否满足安全设计要求。(3)基于IEC 61373-2010标准对牵引电机结构进行随机振动分析。基于名义应力法进行随机振动疲劳寿命预测,计算焊缝和母材的疲劳寿命。引入疲劳分析的新方法—频域结构应力法。通过定义结构关键焊缝,将随机振动的激励载荷等效成结构应力,通过叠加法得到频域下等效结构应力,再结合主S-N曲线预测牵引电机关键焊缝的疲劳寿命。(4)引入三区间疲劳寿命预测法,对电机结构的焊缝再次进行疲劳寿命预测。通过三种疲劳寿命预测方法的比较,验证结果合理性,并说明三种方法的特点。(5)通过对危险焊缝进行结构优化,提高危险焊缝的疲劳寿命。