近年来,我国铁路运输迅速发展,运输能力和效率不断提高,为我国经济建设做出了重要贡献。提速和重载是当前铁路货运发展的两大重要方向,尤其是在客货共线的情况下,以此来提高铁路的运输能力和效率。集装箱平车作为铁路专用货车,具有诸多优势,在国内外得到了广泛应用。论文对某公司设计的快捷集装箱平车建立有限元模型和刚柔耦合动力学模型,研究构架疲劳特性和车体结构优化设计,具体研究工作如下:（1）介绍国内外铁路货运的发展历程和现状,指出对该型平车进行研究的时代背景和重要意义,并根据论文研究内容对国内外相关研究的现状进行综述。（2）对该型轨道平车进行有限元分析,包括构架和车体。使用Solid Works建立结构三维模型,在Hyper Mesh中建立结构有限元模型。对构架和车体进行子结构分析,并验证子结构分析结果的准确性,以获得刚柔耦合仿真分析所需的柔性体文件,介绍子结构分析法的理论和生成构架柔性体的过程。同时利用ANSYS对构架和车体开展模态分析,以了解结构特点和动态特性,为避免发生共振提供指导。（3）在Simpack软件中建立了考虑构架柔性的刚柔耦合多体动力学模型,以秦沈谱作为外界激扰,对比分析柔性构架较刚性构架在振动响应上的不同,来分析考虑构架柔性的必要性。采用一种基于柔性体的模态应力恢复法来仿真计算动应力,得到了构架关注节点在不同工况下的动应力结果,根据动应力来分析构架疲劳特性,探究不同因素对构架结构疲劳的影响。（4）对车体结构强度进行校核,发现能够满足相关标准要求且具有优化设计空间。以结构强度为约束条件,以车体质量最小化为目标函数,利用Opti Struct对车体结构依次进行了尺寸优化和拓扑优化设计,并对优化后结构的综合性能进行校核,包括强度、模态以及动力学性能。最终使得车体质量减轻约11.56%,并且优化后结构的各项性能均满足相关标准要求,有效地实现了结构的轻量化。