铸铝横梁是高速列车用于承载牵引电机的关键零部件。虽然《和谐5A型动车组五级检修规程(试行)》中对铸铝横梁缺陷的位置与处理方法有均有规定,但是该规定对缺陷对铸铝横梁承载能力的影响只进行了定性描述。为了进一步讨论含有缺陷的铸铝横梁承载能力,本文通过结合多体动力学、有限元、试验等多种方法研究了缺陷对于铸铝横梁承载能力的影响。主要研究内容如下:(1)通过采用多体动力学和有限元分析相结合的方法,分析了由于轨道不平顺性导致的铸铝横梁承受载荷。并依据Miner累计损伤理论,将该随机分布的载荷等效为恒定幅值的交变载荷,为铸铝横梁的承载能力试验奠定基础。(2)采用等效的交变载荷,对铸铝横梁进行试验和有限元仿真研究。通过有限元仿真分析对铸铝横梁进行预评估;并与1000万次交变承载能力试验数据进行的对比;发现了铸铝横梁薄弱处;为下一步铸铝横梁缺陷承载能力分析奠定基础。(3)使用应力因子幅理论分析,构成铸铝横梁的ENAC42200-T6铸铝的缺陷承载能力的材料特性;采用有限元子模型方法对缺陷承载能力的材料试验进行了仿真分析,通过与文献中的试验数据验证,表明该方法能有效分析的铸铝EN AC42200-T6的缺陷承载能力的材料特性。(4)采用应力强度因子幅理论对含有缺陷的铸铝横梁的承载能力进行研究讨论,结果表明:穿透型缺陷对铸铝横梁的承载能力影响较大;铸铝横梁支座处由于应力集中对缺陷比其他位置更加敏感;铸铝横梁的承载能力随缺陷尺寸的增大而急剧下降。当缺陷出现在铸铝横梁瞬态分析应力最大位置,长度达到50 mm时缺陷会发生破坏。