铁路敞车是铁路货物运输的主要车辆设备之一,以其通用性和适应性强的特点,在铁路运输中起着不可替代的作用。各国通过发展敞车运输均获得了巨大经济和社会效益。我国铁路敞车的发展过程,是敞车设计和生产水平不断提高的过程。但是,随着国民经济的快速发展,铁路运输能力日趋紧张,致使车辆的周转率不断提高,给车辆性能带来了严重的考验,通用C70E敞车侧开门在铁路运输过程中也暴露出一些问题和不足,影响铁路运输秩序,给车辆运输安全带来隐患。因此,在研究该型号敞车车门结构型式、门缝问题产生原因分析的基础上,提出了新的侧门设计方案,并对优化后的车体进行有限元分析。本文以优化后C70E敞车车体为研究对象,依据TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和AARM-1001-2007《货车设计制造规范》有关要求,对C70E敞车车体结构进行了静力学分析、模态分析、线性屈曲及疲劳评估,开展了车体静强度试验和模态试验。研究工作主要包括:1)分析C70E敞车侧门失效原因,通过更换车门板材材质,更改车门密封结构等车体优化方案,保证车门的性能,优化车体结构。应用美国Altai公司的HyperMesh软件建立车体钢结构有限元模型并确定计算工况,应用ANSYS公司的ANSYS软件对此模型进行静强度分析;2)为预测C70E敞车车体结构的自振频率和振型及结构稳定性,验证修改后的车体结构,研究优化后车体结构的动力学性能,利用软件对车体结构进行模态分析和线性屈曲分析;3)对C70E敞车车体结构的疲劳寿命进行评估,依据AAR M-1001-2007《货车设计制造规范》选用疲劳性能数据,利用ANSYS软件对车体结构进行疲劳工况下的有限元分析,计算车体关键焊接结构的疲劳损伤。4)介绍了车体静强度试验和模态试验的试验方法、试验过程以及试验结果,并与分析结果进行了对比,从分析计算和试验两个方面保证了结构设计的科学性和合理性,表明优化改进后的敞车车体结构强度足够,稳定性良好,性能满足铁路运输要求,并解决了敞车车门缺陷的问题。