列车的运行速度不断的提高使得复杂多变的运营环境更加严峻,列车空气动力学性能是提高列车运行速度的关键因素之一,而转向架裙板结构(裙板和支架)在保护转向架区域设备的同时,也对列车的空气动力学性能有着一定的改善作用。裙板结构(裙板和支架)除了承受整体的振动与冲击载荷外,还承受运行过程中作用于裙板上剧烈变化的气动载荷,而列车运行速度的提高导致各种载荷的增大,进而使得裙板结构(裙板和支架)发生疲劳失效的可能性日益增大,列车运行安全性受到威胁。自我国的高速列车开通运行以来,转向架裙板与车身的连接支架出现疲劳开裂现象,因此,准确高效地预测结构疲劳寿命具有重要意义。试验和仿真是目前预测结构疲劳寿命的两种常用方法,而通过振动台试验无法模拟裙板受到的气动载荷。因此,本文通过将裙板结构受到的气动载荷转化为基础加速度激励,为台架试验模拟该结构受到气动载荷的作用提供了一种方法。本文首先根据某高速列车三维模型建立三编组(头车、中间车和尾车)的计算空气动力学模型,通过Fluent软件进行空气动力学仿真分析得到车体表面和转向架裙板表面的气动载荷,对比时速250 km/h等速明线交会、隧道交会和过隧道工况下的气动载荷特性,得出在三种运行工况下车体和转向架裙板受到的气动载荷随时间变化规律和随空间分布情况。其次,分别将三种工况下裙板上的气动载荷通过傅里叶变换得到气动载荷频域特征,三种工况的气动载荷的功率谱密度的峰值在2 Hz和6 Hz。通过模态分析和单位简谐力激励下的频率响应分析,提取2 Hz和6 Hz时模态对结构位移响应的贡献量,得出一阶模态和二阶模态对结构位移总响应的贡献量超过了90%,根据基于加速度响应等效的单自由系统载荷转换理论和模态分析理论将裙板结构(裙板和支架)解耦成多个单自由系统,将一阶和二阶模态分别看成一个独立的单自由度系统进行载荷转换,将转换后的载荷根据各阶模态贡献量之比进行线性叠加得到转换后的基础加速度激励。然后,将转换后的加速度激励进行频域加速得到加速谱,为仿真分析和今后试验室振动台模拟气动载荷作用于裙板结构提供输入载荷。最后,将加速谱与标准IEC 61373中给出的标准谱作为仿真分析的载荷输入,得到裙板支架疲劳损伤并对比分析得到加速谱对结构造成的损伤大于标准谱,说明结构的疲劳失效主要由气动载荷造成的。