高速列车与其它交通方式相比具有载客量大、舒适安全、不受气候条件影响、节能环保和促进区域经济发展等优点,因此在我国得到广泛应用。车体作为高速列车系统的核心部件,为了满足轻量化要求,采用铝合金挤压型材焊接组装而成。焊接是高速列车生产中最基础也是最重要的连接方式,焊接质量直接影响车体的承载能力和使用寿命,铝合金材料传热快、线膨胀系数大,在焊接过程中容易产生气孔、夹渣等焊接缺欠,更是不可避免地产生较大的焊接残余应力。随着列车速度不断提高,车体承受的载荷形式更加复杂,焊接产生的残余应力不仅降低车体强度性能,而且与车体外载荷引起的应力相互影响,对车体的结构强度可靠性造成威胁。本文以某型高速列车车体中间车车体为研究对象,对高速列车车体残余应力计算方法进行研究,并评估了车体在考虑残余应力影响下的结构强度,为车体设计和制造提供参考。首先针对车体制造过程中使用的MIG自动焊,建立铝合金双道焊对接接头模型,确定焊接工况和相关材料参数;使用内部生热率和生死单元法实现热源移动和焊缝的填充过程,设置时间步长和约束方式以及非线性选项,采用间接热-机耦合方法模拟焊接温度场和残余应力场,分析结果发现中截面纵向残余应力在热影响区部位出现两个峰值,分别为250MPa和259MPa,横向残余应力远小于纵向残余应力,进行焊接试验并将所得数据与数值模拟结果对比,二者数据吻合的很好。然后根据车体使用的接头尺寸建立相应的几何模型和有限元模型,使用数值模拟方法计算各接头的焊接残余应力分布,建立车体典型接头的板壳模型,通过固有应变法分别计算各接头实体和板壳模型残余应力场并将二者与实体热-弹塑性法结果进行对比,三种情况下得到的残余应力曲线趋势一致,误差大都在5%以内。然后建立车体板壳有限元分析模型,将各类型接头板壳模型的固有应变施加到车体上,得到带有残余应力的车体模型,得到车体残余应力分布主要集中在焊缝及其附近,应力值在60~80MPa之间。最后比较铁道行业现行三种车体设计标准,确定车体静强度和疲劳强度工况,根据实际运营情况对车体载荷和约束方式进行简化,采用可靠性安全系数方法和Goodman曲线,依据第四强度理论和最大主应力原则转化多轴应力,分别计算有无残余应力的车体静强度和疲劳强度,结果表明在两种情况下车体静强度和疲劳强度都满足设计要求,残余应力会影响静强度工况应力最大值出现的位置,对车体尤其是焊缝部位的疲劳强度有较大影响。