随着国家对高速铁路发展的重视,高速列车正在成为现代铁路主要的运输方式,那么下一步利用高速铁路的优势对货物进行快速的运输已经成为可能。同时,随着国民收入的提升,铁路需携车旅游的乘客逐渐增加,针对此类运输业务,我们提出了人车一体化的新型铁路运输模式,即将旅客乘坐的车厢和运输小汽车的车厢进行编组连挂。这种运输模式能实现旅客及其私家车同步到达旅游所在的目的地,满足需携车出行的铁路乘客的个性化需要。利用高速铁路车辆快速、稳定以及量大的优势进行小汽车的运输非常符合高速铁路的发展趋势,但是目前我国对高速铁路车体结构的研究大部分还停留在客运轨道的车体结构设计方面,由于高铁货运业务还处于起步阶段,因此,目前关于高速铁路货运方面的车体结构研究文献很少。为了适应铁路市场的多元化需求,打破现有轨道车型产品单一的现状,充分利用铁路的超强运输能力。本文将在成熟的客运动车组车体结构设计基础上,设计一款满足人车一体化运输模式的新型货运车体,即面向高铁的小汽车运输车车体设计。本文的主要研究内容如下:1.在满足车辆限界和车体结构设计中基本技术要求的基础上,再针对运输对象不同类型小汽车的尺寸,选取小汽车运输车需要编组连挂的某双层动车组车型。基于此确定车体的长、宽、高等相关尺寸参数,完成车体整体尺寸布局设计,并对车体结构进行局部的强度预校核。2.对车体的组成部分进行了简要的介绍,用SolidWorks建立车体的几何模型,在此基础上通过简化原则采用有限元前处理软件HyperMesh完成车体有限元的前处理。3.根据欧洲标准《EN12663》,在有限元软件Ansys中对车体的10种工况进行强度和刚度计算分析,得出最大应力值处于一位端单元格与第二个单元之间隔墙中下部;分别对车体空车和整备状态下的前八阶模态进行分析,得出车体一阶弯曲频率大于14Hz和10Hz,满足规定要求。4.运用有限元优化软件OptiStruct对车体结构进行轻量化优化设计,建立车体优化的数学模型,以车体各个板厚作为设计变量,应变能最小为目标函数,车体总重量为约束条件,车体优化后重量减轻1.06t,再运用Ansys软件对优化后的车体进行强度和刚度的校核。优化后校核结果满足标准要求。