随着动车组运行速度的不断提高,动车组车下设备的振动可靠性问题越来越受到设计人员的重视,而作为承载紧急备用电源的蓄电池箱的振动可靠性研究显得尤为重要。蓄电池箱为动车组车下设备的重要组成部件,工作环境非常恶劣,长期受到外界激励载荷、蓄电池箱与车体之间的振动等随机因素的影响,使得其结构振动问题显著。为保证蓄电池箱在使用过程中安全可靠,有必要对其进行振动可靠性分析。鉴于此,结合振动理论、可靠性理论及优化设计理论,采用计算机仿真分析方法,对动车组蓄电池箱结构进行振动可靠性分析和振动可靠性优化分析,以提高动车组蓄电池箱振动可靠性,进而保证动车组安全可靠地运行。本论文主要研究工作如下:(1)蓄电池箱结构振动特性分析。基于给定的蓄电池箱结构三维几何模型,建立蓄电池箱有限元模型并对其进行静强度分析,完成蓄电池箱的静强度校核。在蓄电池箱结构满足静强度要求的前提下,对蓄电池箱进行模态分析,得到蓄电池箱前六阶固有频率和模态振型。在模态分析的基础上对蓄电池箱进行谐响应分析,得到蓄电池箱对外界激励载荷的位移响应,找出与外界激励载荷发生共振的蓄电池箱固有频率。(2)蓄电池箱结构振动可靠性分析。针对蓄电池箱结构在使用过程中发生振动破坏的问题,基于振动理论和可靠性理论,提出多失效模式下蓄电池箱的振动可靠性分析方法。考虑外界激励载荷、板件厚度及材料属性的不确定性,分别建立蓄电池箱共振失效和强度失效的极限状态方程,利用蒙特卡洛法对蓄电池箱进行共振可靠性分析和强度可靠性分析。综合考虑共振失效和强度失效两种失效模式,得到了蓄电池箱的振动可靠度。(3)蓄电池箱的振动可靠性优化分析。为了提高蓄电池箱振动可靠性,利用灵敏度分析方法选取优化设计变量,分别采用传统优化设计方法和可靠性优化设计方法对蓄电池箱进行结构改进。考虑随机因素对蓄电池箱振动可靠性的影响,将试验设计、可靠性分析及优化设计相结合,提出一种基于响应面模型的蓄电池箱振动可靠性优化方法。通过与传统优化结果的对比分析,验证了基于响应面模型的振动可靠性优化方法的优越性。