本文在广泛汲取国内外机械结构应用问题的研究成果基础上,针对某电力机车车钩结构的运用问题的现场工艺实践研究进行了大量的工作。此项研究的主要目的在于探索机车车钩结构设计运用的解决方法,同时对高速重载机车车钩的选型作出了合理的分析。建立了机车车钩结构力学模型,并进行了静强度分析,比较了现在正在运用中的各型车钩力学性能差别;分析并找出车钩运用结构的危险和薄弱环节,并提出了具体的改进建议。通过对某型电力机车车钩的有限元弹塑性分析,得到了钩耳及钩舌在极限载荷工况下的应力和应变,并与国内某条最繁忙的运输线上进行验证。基于近代结构疲劳强度理论,将局部应力—应变法应用于车钩裂纹形成寿命的估算,用断裂力学理论估算了裂纹的扩展寿命,并在实际运用中进行验证。运用四阶龙格—库塔法求解非线性的方程组来仿真计算车钩力大小及作用位置,分别计算了在各种不同列车载荷下的最大车钩力,得出了车钩选型的参数值。通过建立机车车钩结构力学模型及静强度分析、车钩的有限元弹塑性分析、结构疲劳强度寿命分析等,基本解决了机车车钩关键部位结构设计的难点。通过与运用现场的调研对比分析,说明该计算具有一定的可信度,这不仅可以为车钩的结构设计提供理论依据,而且对于机车车钩的结构寿命预测分析产生了一定的影响,对车钩运用研究起到了指导作用。