面对不断加剧的交通运输市场竞争和旅客对交通运输工具运行安全性越来越高的要求，促使机车车辆行业包括管理部门及制造企业和运营企业必须高度关注车辆的安全性以保证机车车辆的安全运营。结构安全是机车车辆运营安全的重要组成部分，随着铁路的持续提速，机车车辆频发的结构故障已成为铁路运输安全的主要隐患之一。本论文拟围绕机车车辆结构面向全生命周期安全保障问题进行研究。 论文首先通过对机车车辆结构安全的结构和性能设计及其稳键性、车辆和转向架制造工艺与加工质量、车辆运行环境与车辆的运用与维护等诸多因素的影响分析与讨论，表明了机车车辆结构安全是一个涉及从设计、制造及运用乃至报废在内的机车车辆产品各个阶段在运用环境等诸多条件制约下的复杂系统问题，因而为了确保机车车辆尤其提速客车的结构运行安全，需要从全生命周期系统论的观点出发去进行思考与研究其安全的对策。而作为产品安全可靠的重要支柱技术，可靠性研究对结构安全将发挥重要的保障作用。由此，本文从结构系统安全可靠性出发，运用产品全生命周期管理理论和可靠性理论，提出在机车车辆的设计、制造、运用和维修、报废四个主要阶段，建立机车车辆全生命周期结构安全管理体系的思路及其内涵，并提出了全生命周期安全管理体系框架结构及其关键技术。 论文研讨了在产品设计这一全生命周期的初期阶段，进行机车车辆结构安全设计技术，其中包括结构安全寿命设计技术，疲劳可靠性分析和设计及事故安全可靠性设计的技术和方法，以及面向材料、制造和加工工艺及装配的安全设计技术；同时运用系统可靠性理论，研究了机车车辆结构系统可靠性，建立了机车车辆结构系统可靠性模型，并以客车转向架为对象，进行了可靠性设计中重要环节之一的转向架结构子系统的可靠度分配计算；在此基础上，论文将最优化技术与可靠性技术相结合，以高速客车转向架构架为实例，研究了基于疲劳可靠性的机车车辆转向架结构轻量化优化设计技术。同时，论文对面向安全的机车车辆产品质量管理技术包括制造过程中的可靠性与结构安全、制造质量可靠性控制技术以及质量保证技术进行了分析与讨论。