随着高速铁路运营里程的不断增加以及运营速度的不断提高,钢轨波磨、轨缝冲击、车轮多边形等原因引起的高频激励会引起车辆各部件的振动,导致各部件动应力增大,严重影响高速列车的安全性。转向架构架作为高速列车最重要的承载部件,其疲劳可靠性对高铁安全运营起着十分重要的作用。本文研究对象为CR400BF高速动车组拖车转向架构架,通过台架试验和仿真计算开展高频激励下的转向架构架动应力响应研究主要内容如下:(1)对CR400BF动车组拖车转向架构架进行测点布置,制定转向架构架高频振动台架试验方案以及详细试验工况,完成了不同多边形幅值、不同多边形级数、不同构架端部结构下的高频振动台架试验,通过数据处理分析得到了详尽的构架关键部位的动应力数据。(2)根据前期完成的高频振动台架试验,分析利用小滚轮试验台模拟20和37边形车轮不同激励工况下的构架各部位动应力特征。找出应力强响应区域典型测点,通过时域分析得到应力-时间历程随速度变化曲线,通过频域分析得到应力较大速度级下关键区域受到强迫振动后的振动主频,再结合扫频试验得到的测点固有频率,分析测点的应力特征以及固有频率和激励频率之间的关系,发现引起测点动应力增大的主要原因为测点振动主频与测点固有频率重合引起共振。(3)通过ANSYS与SIMPACK软件联合仿真建立整车刚柔耦合动力学模型,运用模态应力恢复法研究了20阶车轮多边形不同速度级激励下构架各部位应力-时间历程,并与试验测试数据进行对比分析,验证了动力学模型的有效性。(4)运用Dirlik法进行构架各部位频域内的损伤评估,计算出不同速度级下构架各部位关键测点的损伤,结合前期试验结论进一步验证测点损伤较大主要是由高频激励引起的共振或强迫振动导致。图97幅,表24个,参考文献75篇。