随着高速动车组运营速度的不断提升,车载设备在运行周期内所处的载荷环境不断恶化,各部件之间的振动加剧容易导致疲劳失效问题的发生,撒砂装置作为恶劣天气条件下保证列车平稳运行的关键部件,研究其疲劳可靠性具有重要意义。本论文以高速动车组撒砂装置及构架端部为研究对象,进行长期跟踪测试,研究其实际运用中的振动及应力变化规律,并分析影响撒砂装置及构架端部振动和应力的因素,通过仿真方法对其进行振动特性及疲劳的研究分析,主要研究内容有:(1)对撒砂装置及构架端部进行长期跟踪测试,从整体测试周期内统计动应力及加速度的变化趋势,发现等效应力幅值出现大幅波动与运行线路有关。(2)对实测数据进行时频分析,发现从构架端部至撒砂撒砂装置振动水平逐渐被放大,且整体垂向振动水平更高,垂向加速度最大值为19.1g。加速度存在低频段及高频段倍频能量峰值,应力主频为67.4Hz。根据时频分析结果及轮轨激扰载荷的研究结果,发现低频段倍频能量特征及峰值频率与轨道板振动冲击相吻合,高频段与车轮多边形造成的振动相吻合。(3)研究不同工况对撒砂装置及构架端部振动及应力水平的影响规律。研究结果表明,镟轮后振动水平下降28%,应力水平下降35%,镟轮在一定程度上改善了结构的振动及应力状态。对不同速度工况进行频谱分析,结果表明匀速工况时的振动及应力水平最高,验证了导致撒砂装置及构架端部振动及应力水平过高的外部载荷激励主要为轨道板的冲击振动,加速及减速工况存在车轮多边形引起的振动冲击,但能量较低。通过对比不同速度等级下的时频分析结果,发现在沿江通道运行时,振动及应力水平被明显放大,这是由于轨道板冲击振动导致。(4)对撒砂装置及构架端部进行模态、谐响应及准静态分析,得到各阶固有频率及振型,结合频谱及仿真分析,结果表明运营过程存在弹性共振。(5)选取适用于实测数据的频域损伤计算方法,对撒砂装置及构架端部各测点进行损伤评估,与时域法进行对比来验证该频域计算方法的可行性。通过仿真手段对结构进行随机振动疲劳分析,研究撒砂装置及构架端部的疲劳寿命。图67幅,表8个,参考文献62篇。