天线梁是承载ATP (Automation Train Protection)天线的重要设备,ATP系统能够自动保护行车安全,因此天线梁的稳定安全关乎着行车安全。在实际运用过程中发现,发现天线梁出现裂纹失效,威胁运营安全。基于此背景,本文针对天线梁实际运用过程中出现裂纹情况。运用有限元仿真的手段,对天线梁进行动力特性分析。为分析天线梁裂纹出现原因,根据线路测试数据,利用振动频谱分析方法分析不同工况对天线梁振动的影响,最后对天线梁结构进行结构优化,具体分析如下：首先,为了解天线梁动力特性,结合实际运用状况,对天线梁进行有限元仿真分析,确定天线梁的模态振型,通过谐响应分析了解不同方向的简谐激励下测点的响应情况;其次,通过分析四号线上下行线路和早晚高峰时段试验数据,计算天线梁测试点的疲劳损伤及寿命,并根据测点应力分布规律,对天线梁测点进行最大应力推断,得到天线梁加强筋板与天线梁主管连接焊缝处应力薄弱；利用快速傅里叶变换,分线路工况和速度工况对疲劳关注点动应力信号及各加速度信号做频域分析,分析结果表明,下行线路运行条件相对恶劣一些,在车辆接近匀速运行时,天线梁产生剧烈振动,振动台验证性试验表明,天线梁在受单一方向振动载荷作用时,疲劳关注点不会出现裂纹;最后,采用多种软件相结合,对天线梁结构进行尺寸和形貌优化,使天线梁一阶模态得到提高,对避免共振起到积极的作用。