机车冷却间钢结构是保证机车正常工作的重要部件,钢结构内部悬挂冷却风扇、冷却风机,顶部承载散热器,底部通过螺栓与机车底板相连,是确保冷却系统稳定工作的重要结构。因为机车车辆不断提速,列车在运行中承受的振动、激励和冲击等随机载荷变得更为复杂,导致车载设备的运行工况变得越发恶劣,冷却系统钢结构的强度、动态特性和疲劳性能将受到影响,甚至影响行车安全。因此,必须对钢结构的稳定性提出更高的要求。本研究依据钢结构三维实体模型,分析其结构特点,应用有限元软件HyperMesh建立钢结构有限元模型。由于钢结构与冷却系统其它组件的连接方式为螺栓连接,故在有限元模型中连接形式的模拟不同于焊接,本研究采用质量单元模拟散热器、膨胀水箱、冷却风扇、冷却风机等部件;连接关系以柔性元模拟。依据EN61373-2010标准,考核钢结构在惯性力载荷下的强度,并进行模态分析。结合《机械设计手册》并参照EN12663-2000标准评定钢结构屈服强度,结果表明钢结构局部最大Von Mises应力大于材料的许用应力348.48MPa,不符合标准。故需对钢结构进行优化,并对优化后结构重新进行校核。优化结果表明,结构的最大应力小于材料的许用应力,满足规范要求;且钢结构第一阶固有频率大于10Hz,符合要求。提高钢结构强度的同时保证了其固有振动特性,从而避免钢结构与转向架的共振现象,确保了钢结构实际运用的安全性。因此,本研究成果为机车冷却间钢结构设计提供合理的数值仿真依据。