转向架检修输送线利用非同步悬挂输送技术进行转向架的输送作业，多功能小车是输送线上最主要的悬挂输送设备。多功能小车使用频率高，作业强度大，其运输过程的可靠性与安全性是转向架检修作业能否顺利进行的关键。现有的多功能小车设计安全系数过高，在满足其性能要求和使用安全的基础上对多功能小车进行结构分析与优化设计显得尤为重要。　　本文以江苏速升自动化装备股份有限公司研制的动车转向架检测线用多功能小车为研究对象，利用有限元静力分析方法、刚体动力学分析方法、瞬态响应分析方法及结构优化技术深入分析了多功能小车的静动态特性，并在满足强度和刚度的条件下对其进行了结构优化设计，合理分配了材料，降低了生产成本，具有较强的工程应用价值。本文的主要内容如下:　　1.利用基于Pro/E的参数化建模技术和ANSYS Workbench平台实现了多功能小车有限元模型的参数化。通过参数控制实现了多功能小车不同工况的模拟，并使用有限元静力分析方法分析评估了多功能小车在多种工况下的静态力学特性。　　2.使用Pro/E和ADAMS建立了多功能小车及运输线的虚拟样机，根据弹簧与圆锥滚子轴承理论计算得出关键参数值，通过刚体动力学显式分析法对多功能小车运输过程及起重过程分别进行了仿真模拟，并对多功能小车的定位精度及冲击情况进行了分析。　　3.使用试验参数识别法对多功能小车实物进行了模态试验，获取了多功能小车前6阶模态参数和阻尼比，并对比了采用有限元模态分析法获得的计算模态参数，验证了有限元模型的准确性。并在此基础上根据动力学分析所得冲击载荷谱进行了多功能小车的冲击响应分析，评估了其在极限工况下的强度和刚度。　　4.根据多功能小车静动态分析结果，有针对性地使用拓扑优化技术，基于响应面法的多目标驱动优化技术及序列二次规划技术对多功能小车各关键组件进行结构优化，使多功能小车的材料用量和结构强度达到平衡。