随着列车运行速度的提高,出现在车体结构上疲劳强度问题越来越多。我国针对车体疲劳强度的设计评定标准尚停留在时速200公里的阶段,对时速300公里及以上动车组的车体服役载荷缺乏系统研究,既没有系统考虑各种工况下车体振动服役环境,也没有考虑气动载荷的影响,而欧洲UIC566EN12663标准对车体疲劳强度的要求,与我国动车组现有的运行里程、使用密度及维修体系差异很大。开展我国动车组车体的服役载荷的系统研究,开展整车车体疲劳试验研究,对我国动车组车体研发具有重要意义。本文主要开展以下工作：(1)通过对国内外铁路常用的疲劳强度评估标准的对比分析,提出选用DVS1608标准对铝合金车体进行疲劳强度评估的基本方法,并采用多轴应力评估方法对母材和焊缝的利用度进行计算,考虑了循环载荷对材料和焊缝许用疲劳强度的影响,并对评估点总利用度进行修正。(2)对车体疲劳载荷谱进行系统研究,根据线路实测和动力学仿真得到的车体加速度时间历程,对其进行零漂、异常信号、滤波和无效幅值处理。将载荷谱外推至106,根据其均值和幅值分布函数确定载荷块谱的极值,生成用于疲劳试验的标准载荷块谱。(3)建立了动车组的刚柔耦合系统动力学模型,仿真车轮踏面磨耗、抗蛇行减振器故障、空簧失气等工况、在直线、曲线运行和道岔通过等各种工况下的车体加速度时间历程,评估了不同运用工况对车体损伤的不同影响。结合空气动力学仿真,得到车体在气动载荷作用下的应力和位移时间历程,评估了车体关键部位的损伤。(4)在系统调研国内外车体疲劳试验台基础上,提出了惯性加载的试验台基本方案,通过膨胀气动加载和压缩气动加载两种方式对车体强度的影响分析,提出了可以同时进行气动加载和惯性加载的试验台建设方案,协助完成了动车组整车车体疲劳试验台的建设。(5)研究了动车组整车车体疲劳试验方法,包含了车体恒幅值加载试验、变幅值块谱加载试验、随机载荷试验以及车体气动载荷疲劳试验,测试了车体关键部位的动应力,据此对车体疲劳寿命进行评估,提出了动车组车体疲劳试验标准建议稿。(6)开展了车体局部样机疲劳试验研究,以挠度一致性和应力水平一致性为前提,提出局部样机载荷的等效处理方法和约束边界处理方法,并在试验台上验证了该方法,为开展动车组车体局部疲劳试验提供了更合理的方案。