近年来随着我国高速铁路的不断发展,人们对于高速列车安全的要求随之提高。轴承作为高速列车的重要组成部件之一,其运行稳定性直接影响列车运行的安全性。科学客观的对轴承进行健康检测是保证轴承工作状态良好的重要手段,而在轴箱上合理的布置传感器,采集全面可信的轴承信息是保证健康监测有效可用的前提。本文针对轴承轴箱传感器优化布置问题,开展轴箱模态信息获取、模态最优数目选取、传感器布置方法的研究,具体研究内容如下:首先,基于有限单元法对轴承轴箱进行预应力模态求解。针对轴承轴箱模型具有细小特征导致网格划分时质量不佳的问题,对其模型进行简化处理并通过网格控制的方法对其网格质量进行优化。针对传统自由模态分析所得模态振型与实际工况下所得模态振型有出入的问题,采用预应力模态分析的方法对模态振型进行求解,为后续加速度传感器布局分析提供振型输入。其次,提出基于DRS-fisher信息矩阵的最优目标模态数确定的方法。针对传统人为选取目标模态数不严谨的问题,采用具有相比fisher信息矩阵更多信息的DRS-fisher信息矩阵作为最优目标模态数确定的输入信息,通过计算并求出其信息熵,根据突变点对最优目标模态数进行选取,通过仿真实验效果对比,验证该方法计算突变点更加明显。然后,提出改进EI逐步削减法的传感器布置方法。针对以MAC非对角单元最大值为目标值时初始测点方案不易选取的问题,采用奇异值分解法测点范围进行初步缩小,再通过EI逐步削减法进行初始方案的选择,对初始方案中的测点进行循环更新,通过与其他两种类似方法进行仿真实验效果对比,验证该方法所得测点方案测得信息具有更高的全面性。最后,双列圆锥滚子轴承故障模拟仿真验证。分别以具有内圈损伤和滚动体损伤的轴承为研究对象,利用ADAMS进行轴承及轴箱的多体动力学仿真,提取本方案测点位置的振动信号对其进行故障诊断,结果表明本方案传感器布置方案比传统方案采集的信号更具有科学性。