玉米收获机作为一种大型复杂的农业机械装备,其传动部件多、作业条件恶劣,在作业时产生的动载荷严重影响结构的可靠性。而车架作为玉米收获机的主要承载结构部件,其静刚度特性及随机振动特性直接影响着整机作业的可靠性及结构的耐久性。因此,了解车架实际工况下承受载荷的动态特性和车架的随机振动特性对整机性能的评估及结构优化尤为重要。本文以实测载荷分析和有限元仿真结合的方法,系统研究了实测载荷谱特性和车架的静、动力学特性,主要研究内容如下:首先,在对载荷测试信号预处理的基础上,分析了载荷信号的时频特性,初步对车架的强度及振动稳定性做出判断。通过雨流计数方法提取载荷循环,针对载荷谱的分布估计,提出了基于EM算法的混合高斯拟合方法,通过统计学方法验证表明,混合高斯分布拟合精度较高,可以精确反应真实载荷谱分布情况。其次,以车架为研究对象,通过对车架受载条件及结构特性分析,以板壳单元对车架进行离散,建立了车架的有限元模型。通过分析玉米收获机的工况条件,并选取弯曲和扭转两种典型工况进行有限元静力学分析,模拟得到车架的应力分布和位移变化,结果表明车架结构满足强度要求。再次,对车架进行了预应力模态分析,基于分析结果利用傅里叶逆变换及路面不平度功率谱,求得时域内路面激励和功率谱密度,对车架进行了随机振动分析。揭示了车速对危险部位节点应力响应功率谱密度影响规律。最后,基于实测载荷-时间序列,结合车架材料的S-N曲线,通过nCode疲劳分析软件对车架进行了疲劳寿命预估。基于车架的频率响应函数及路面不平度频域模型,对车架进行了频域耐久性疲劳分析,找出车架的薄弱环节,为车架的结构改进优化提供理论依据。