配电柜是现代工业生产中电能分配的重要组成部分。在高速列车中,配电柜的性能更是直接影响到列车的持续稳定运行,柜体作为配电柜的机械骨架,是配电柜制造的基础,因此柜体结构工艺就成了基础的基础。配电柜的种类很多,各种类柜体的加工工艺也各有特色,要求不一,为了获得配电柜良好的使用性能,在柜体的制造和使用过程中,配电柜柜体在满足其结构本身的机械力学性能要求的同时,还要满足各零配件的组合功能条件、外观要求等。因此柜体结构的良好性能是配电柜稳定工作最基础的指标。本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)以某型号配电柜的设计为研究背景,详细分析了一般配电柜的结构和柜体加工的工艺特点。根据某列车配电柜的结构性能要求,通过理论分析和主要结构部件的设计计算,利用CATIA对配电柜进行结构设计,该柜体主要由外壳骨架以及内部的支撑件组成,可以实现列车配电柜的安装以及结构性能要求。(2)建立了配电柜结构有限元模型,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对柜体结构进行静力学分析,获得不同工况下柜体结构的等效应力分布与变形情况;对柜体结构进行模态分析,得到不同模态下的振型以及固有频率,研究其抗振性能。(3)根据《机械设计手册》中关于铆钉设计的相关规定,对配电柜等效应力相对较大的两种工况进行铆钉强度校核,结果表明:铆钉强度安全系数远高于设计要求,连接可靠。因此,在实际生产制造过程中,可以适当减少铆钉数量。(4)采用耐久极限方法对配电柜结构进行疲劳校核,根据配电柜在车辆运行时同时承受多个方向的加速度载荷,对三个方向的振动、冲击疲劳载荷进行组合,形成8种疲劳分析工况。计算结果表明,配电柜柜体在10~7次常幅值循环载荷下,柜体的最大等效应力低于疲劳极限强度28.2MPa,满足轨道车辆配电柜的安全使用要求。(5)利用响应曲面优化分析方法对配电柜的板厚参数进行优化,并基于DOE试验设计,选取工况1进行分析。结果表明:配电柜在整体质量减少了5.76kg的前提下,安全系数仍然为1.23,应力分布得到了改善,实现了轻量化设计目标。通过对配电柜柜体各项性能的分析及研究,为配电柜结构设计提供了可靠的力学依据,使设备的正常稳定运行更有保障。