社会的发展和科技的进步,推动着现代交通运输业的飞速发展。通过引进国外先进技术,联合设计制造,到当今的自主研发,我国在高速铁路发展上取得了举世瞩目的成果。如今,我国的高速动车组技术已位居世界前列。车体作为高速动车组的主要承载结构,在车身结构设计中尤为重要。受加工工艺、焊接工艺、服役载荷和服役环境的综合影响,车体服役后会在局部区域有裂纹等损伤出现。本文主要针对某型号动车组头车车体,围绕车体概率损伤容限分析中的随机因素及裂纹尖端应力强度因子的计算方法展开研究,论文的主要研究内容包括:（1）分析高速动车组头车车体的结构特点,应用hypermesh软件建立车体的有限元模型;在分析车辆实际运行过程中受力状态的基础上,参照日本的《JIS E7106:2006铁路客车设计标准》建立了6种典型工况;针对每种工况进行仿真计算,校核车体的强度及刚度,确定车体易损伤部位的受力状态。（2）考虑概率损伤容限分析中材料性能的分散性,针对车体材料的断裂韧性及疲劳裂纹扩展速率展开研究。应用SPSS软件绘制了文献中Lc4铝合金和30CrMnSiNi2A两种材料的断裂韧度的正态P-P图和正态Q-Q图,并应用W检验法对其进行正态性检验,结果材料的断裂韧度服从正态分布。针对车体材料断裂韧性试验数据进行统计分析,确定了其概率密度函数。根据同一应力强度因子幅值下,裂纹扩展速率服从对数正态分布的假设,提出裂纹扩展速率试验数据的处理方法,并得到了不同可靠度要求下裂纹扩展速率公式中的材料参数C和m。（3）根据车体有限元模型特点,提出采用J积分法计算车体裂纹尖端应力强度因子。基于车体结构复杂受力状态及仿真计算效率,提出了建模过程中单元类型的选择原则,探讨了建模过程中的单元耦合问题,并对仿真计算精度进行了验算。（4）对车体的概率损伤容限分析方法进行了探讨,包括临界裂纹尺寸的计算、剩余强度的分析及剩余寿命的计算。利用所提的方法对车体牵引梁翼板裂纹进行了分析,分别得到了牵引梁在不同可靠度下的临界裂纹尺寸、安全剩余强度及剩余寿命。