在江苏省十五科技攻关项目支持下,本文以新型高速地铁列车动车为研究对象,系统地研究了整车车身结构有限元建模、车身结构静态分析及模态分析、尺寸优化设计及拓扑优化设计等CAE关键技术,论文的主要内容和创新点包括:1.基于SOLIDWORKS平台建立各分总成及整车的CAD装配模型,为建立车体结构CAE分析的有限元模型打下基础;2.研究在建立有限元模型时如何既能够准确模拟车体结构静、动力学性能,又能使模型计算规模控制在计算机可接受范围内等应考虑的问题,建立了新型高速地铁列车动车体各分总成及整车的有限元分析模型;3.基于地铁车辆设计标准,对建立的动车车体模型在各标准工况下进行了静力学分析,得到了各工况下整车应力集中位置,并根据材料的强度极限,为确立下一步结构优化设计目标提供依据;4.基于模态分析基本理论,对动车有限元模型在各主要工况下进行了模态分析,以了解原动车的动态性能,同时也为下一步结构优化设计提供依据;5.基于优化设计的基本理论,利用ANSYS的优化功能,通过APDL参数化语言建立了动车参数化模型,并在动态分析的基础上,以整车动态特性基本保持一致为条件,对整车进行轻量化设计;6.基于拓扑优化理论的基本理论,在动态分析的基础上,确立了动车车体主要结构件在整车中的动态特性,通过ALTAIR软件获得了车体主要结构件具有的良好截面形式,为动车车体结构设计提供一定参考;论文的研究工作为模块化铝合金车体结构设计、分析方面积累一定经验。对开发具有自主知识产权的轨道车辆,提高我国地铁车辆设计水平提供一定参考。