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转向架是轨道车辆的关键部件，它的应用不仅提高了客车的运行速度，同时还满足了车辆良好的曲线通过性能和舒适性的需要。转向架能够有效缓和轨道不平顺对车体造成的冲击作用，提高车辆运行的品质。随着车辆运行速度的提升，减轻转向架质量从而改善车辆动力学性能已逐渐形成趋势。构架作为转向架各个零部件的安装基础，承受和传递车体与轮对间的作用力。构架的轻量化设计直接关系到整车的动力学性能，具有十分重要的意义。
转向架构架是转向架的受力骨架，用以联系转向架各组成部分和传递各方向的力，并用来保持车轴在转向架内的位置。本次强度分析和优化的转向架构架是典型的H型构架。整个构架为焊接钢结构，由2根侧梁和中间横梁组成，2根侧梁由中间横梁连接，构成无摇枕的H型结构。各梁均为钢板焊接而成的箱形梁。构架的侧梁为中间低两端高的鱼腹形，以便安装空气弹簧，在侧梁的两端设有制动单元的安装座。在横梁的外侧有电机悬挂座和齿轮箱吊挂座，内侧设有牵引座。图为构架的三维模型图。构架部件大致可以分为焊接钢板和铸件2大类。构架的横梁、侧梁等主体部分均由钢板焊接而成，所用的材料为P355NL1。制动安装座、轴箱定位座、牵引座、电机吊座、齿轮箱吊座为铸件，所用材料为G20Mn5。
本次构架有限元分析遵照UIC515-4，UIC615-4和EN13749标准，针对构架的静强度和疲劳强度进行校核。计算大致分为超常工况和模拟工况2大部分。静强度评定要求构架在超常工况下各点的应力不大于材料的屈服应力。疲劳强度评定要求构架在模拟工况下各点符合疲劳强度要求。根据构架三维模型建立构架的有限元模型。本次分析采取了壳单元与实体单元相结合的分析模式。对构架侧梁之类的板状实体采取抽中面方式，以相同厚度的壳单元进行替代，对电机吊座等铸造件采用实体单元进行划分，构架一系悬挂采用具备三向刚度的弹簧单元模拟，轴箱弹性定位方式用具备等效刚度的梁单元模拟。本模型中，实体采用四面体单元划分，壳单元采用四边形和三角形单元划分，共计98568个节点，302351个单元。
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