辅助变流器是高速列车的关键电气设备之一,只有在保证辅助变流器箱体的质量和安全的前提下,才能保证动车组的正常供电。辅助变流器箱体作为悬挂在车厢底部的零件,运行工作环境恶劣,经常出现疲劳断裂现象。断裂现象的发生会危机整车行驶安全和乘客人生安全。研究表明50%～90%的电气设备事故是由疲劳断裂引起的。辅助变流器箱体的轻量化能够减少辅助变流器箱体振动能量,增大箱体的强度,延长箱体的使用寿命。因此,在保证辅助变流器箱体疲劳寿命的前提下,对其进行减重是高列动力学系统机构设计的核心问题。为了提高辅助变流器箱体的整体性能,本文以轻质复合金字塔点阵材料为基础,建立了能够完成全局优化设计的辅助变流器箱体参数化模型,并以此为基础,完成了从实验设计、全局敏感度分析到全局优化设计的过程。在设计过程中,为了提高计算效率,建立了基于RVE的均质化模型;为了减少CAE和CAD模型之间的信息流失,实现了以ABAQUS软件为开发平台的CAD/CAE一体化闭环优化设计。具体的工作内容如下:（1）点阵结构辅助变流器箱体的简化模型。使用金字塔点阵结构作为列车辅助变流器箱体实现轻量化的新型材料。首先对金字塔结构进行基本力学性能分析,选择出了最佳点阵结构。为了连接辅助变流器箱体宏观模型和微观结构,获得金字塔点阵结构的物理性质,使用建立代表体积单元的方法对辅助变流器箱体进行均质化处理。为了提高辅助变流器箱体模型的利用率、使后续的优化过程自动闭环,将建好的代表体积单元模型嵌入辅助变流器箱体模型,并利用ABAQUS的二次开发语言Python构建了具有结构设计参数接口的辅助变流器箱体模型。（2）面向辅助变流器箱体结构参数的全局敏感性分析。在辅助变流器箱体建模后,根据动车组运行时的箱体工况,建立了多目标函数。为验证设计变量对目标函数的影响,通过RS-HDMR全局敏感性分析验证CAE模型结构参数对多目标函数的敏感性。经过筛选与验证,最后留下了四个相关设计参数。（3）面向辅助变流器箱体的闭环优化设计。随机振动往往与零件的疲劳寿命有关,而冲击工况往往与强度有关。优化模型以这两方面作为优化目标,仿真模拟高列在运行时的随机振动和冲击工况以提高辅助变流器箱体的强度和寿命。随后对点阵结构辅助变流器箱体进行了参数优化,使用了三种常见的多目标优化算法:多目标粒子群算法（MOPSO）,非支配排序遗传算法-III（NSGA-III）和基于分解的多目标算法（MOEA/D）。结果表明在此问题上,MOPSO的性能要优于NSGA-III和MOEA/D。比较MOPSO算法优化结果与传统材料辅助变流器箱体结果,可以发现在随机振动和冲击方面,点阵结构对辅助变流器箱体的性能有很好的改善。点阵结构辅助变流器箱体在冲击下的最大Mises应力比传统材料的辅助变流器箱体降低了70%。