地铁车辆动力转向架构架疲劳性能不能满足全寿命服役安全、在多处焊接部位出现疲劳裂纹的问题,频繁出现于一些城市的地铁线路,成为我国建设现代化综合交通体系的艰巨挑战。因此,开展动力转向架构架疲劳损伤分析、明晰构架损伤构成及来源,丰富构架载荷并开展疲劳损伤预测方法研究,对完善我国轨道车辆设计标准体系,促进我国轨道交通装备可靠性的进一步提升具有重要的科学意义。基于服役条件下构架的动应力、载荷—时间数据,本论文主要开展了以下研究工作:（1）基于构架A、B的实测动应力、轴箱垂向加速度等数据,确定了测试线路A、B上存在轨道波磨,波磨波长主要集中于100 mm、200 mm、300 mm及400 mm;服役车辆上均存在8阶车轮多边形,并将在构架疲劳控制部位的动应力中引起与速度变化趋势一致的频率变化。（2）挖掘了构架A、B疲劳损伤的分布及各因素对损伤的影响,结果均表明轨道波磨及车轮多边形引起的40～70 Hz范围内的振动是构架疲劳损伤迅速累积的主要原因,其中轨道波磨影响最大,车轮多边形次之,轨缝、车辆运行状态、速度及载客量对构架疲劳损伤的影响与波磨、多边形的影响相比并不明显。（3）基于构架A疲劳控制部位实测动应力,采用分布拟合及假设检验的方法建立了构架A各部位的寿命可靠度模型,分析可得构架A在99%可靠度下寿命是11万公里,概率密度最大时剩余寿命为54.1万公里,此时可靠度为78.8%,构架A不满足全寿命应用需求。（4）结合构架B实测载荷与各疲劳控制部位的载荷—应变传递系数计算了各部位的计算应力σB,研究了计算与实测应力σB完整信号、准静态与动态三部分在等效应力幅、时域、频域及相关性等多方面的对应性。两种应力等效应力幅比值均在1.0～1.5之间,区别主要体现在动应力变化范围小的时段以及进出站岛式站台对应的曲线区段,但该部分对应的损伤对构架全域损伤影响很小,从而验证了构架B实测载荷的完备性。（5）仿真计算了构架A疲劳控制部位的载荷—应变传递系数,并结合构架B实测载荷计算了构架A计算应力σAa的时域信号,92%的疲劳控制部位计算应力σAa与实测应力σA准静态部分等效应力幅比值在1.0～2.0之间,动态部分所有部位计算应力σAa等效应力幅均小于实测应力σA,表明构架B实测载荷动态部分不可直接应用于构架A疲劳损伤预测。（6）基于构架—电机系统单自由度强迫振动的幅频、相频曲线及构架A在位模态频率,调整了实测电机垂向载荷动态部分并应用于获取构架A各部位计算应力σAb,计算应力σAb等效应力幅均可覆盖实测应力σA;进一步基于线路A、B主频段波磨幅值特征调整了电机垂向载荷动态部分,第二次得到构架A各部位计算应力σAc,计算应力σAc与实测应力σA等效应力幅比值均在1.0～2.0之间。表明本文提出的基于构架在位模态的电机垂向动态载荷调整方法能够用于预测其他线路构架损伤,为以实测载荷为样本,建立多运用线路下构架疲劳损伤预测载荷条件提供了有效的理论与方法支撑。图84幅,表28个,参考文献103篇