曲轴，作为机车柴油机的主要运动件，其性能优劣直接影响到柴油机的可靠性和寿命。在周期性变化的动载荷作用下，曲轴系统有可能在发动机工作转速范围内发生强烈共振，动应力急剧增大，致使曲轴出现弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏。因而，能够较准确地分析曲轴的动力特性、进行强度校核以及疲劳寿命的评估就显得极为重要。 铁路运输向高速、重载的方向发展，对机车柴油机的设计性能要求会更加苛刻。相应地，人们对柴油机曲轴各项性能指标要求更加严格。而传统的曲轴研究方法多是基于简单的模型求解，或常常只做模态响应分析，而很少深入到疲劳寿命析评估，这显然已不能满足机车提速的要求。 在探讨了与模态分析、响应分析以及疲劳寿命预测相关理论的基础上，本文运用三维有限元数值仿真方法，系统地提出了从曲轴的固有模态分析，到动力响应分析，再到强度校核、疲劳寿命评估的技术路线。这在技术上解决了若干与建模相关的关键技术问题，与以往的梁元模型相比，本文通过动力响应分析，以动应力来校核曲轴的强度、评估其疲劳寿命，其结果更加精确。最后，以某提速机车16缸内燃机曲轴为工程应用对象，对提出的技术路线进行了进一步地验证，获得了有价值的计算结果。 对机车柴油机而言，本文提出的方法及数值仿真技术路线在工程上具有推广价值。