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根據國家鐵道部的發展計劃，研發了120 km/h整體構架式轉向架(轉K3型轉向架)，飛構架是轉向架的關鍵設計部件，其結構強度直接影響車輛的行車安全。轉K3型轉向架構架吸取了國內構架式轉向架研制的經驗及歐洲Y25型轉向架構架的優點，采用箱形橫梁直接插入單腹板側梁中央方孔內的組焊結構方式，改變了側梁與橫梁連接焊縫的受力狀況。在CAD工作站上應用I-DEAS軟件，根據該轉向架的實際受力情況與TB/T133-1996《鐵道車輛強度設計及試驗鑒定規范》(以下簡稱《規范》)的要求，建立了構架力學分析模型，對構架的載荷工況邊界條件進行了綜合強度分析，并將計算結果與試驗結果進行了對比，結果表明兩者基本一致。
轉K3型轉向架構架采用箱形橫梁直接插入單腹板側梁中央方孔內的組焊結構方式，主要由2根單腹板側梁、1根箱形橫梁導框座、斜楔座及下旁承盒等組焊而成其中，橫梁側梁的板材采用Q345，導框座、斜楔座等鑄件采用B級鋼。
轉向架工作過程中進入曲線后，除了在心盤上受到由車體傳來的側向力作用外，還受到鋼軌給輪緣的導向力和車輪踏面的摩擦力作用。在對轉向架進行強度分析時，采用中間位置作為計算工況。
制動引起的載荷包括制動系統中產生的制動力和制動時產生的縱向慣性力。
制動時由制動系統傳遞給轉向架的最大力Fb按制動梁的公稱載荷計算(偏于安全考慮)，取Fb=78.4kN，Fb平均作用在構架的四導框座上。
車輛制動時，車體縱向慣性力引起前后轉向架心盤上縱向增載，前轉向架心盤上垂向增載，后轉向架心盤上垂向減載。
根據《規范》的要求及轉向架的實際受力狀況，共選擇以下3種載荷組合工況：
組合工況1垂直載荷及垂直附加載荷+垂直斜對稱性載荷+側向力及輪軌間作用引起的水平載荷；
組合工況2垂直靜載荷+制動引起的載荷；
組合工況3垂直靜載荷+單端沖擊所引起的垂直附加載藏。
根據該構架的結構特點及載荷情況，取整體轉向架建立有限元力學模型。力學模型的基準取在各梁件的上下蓋板、腹板的中心面上，有限元網格劃分采用影射方式生成導框座、斜楔座及下旁承采用線性四面體實體單元，各梁件的上下蓋杭腹板、筋板及隔板均選用線性四邊形板單元本次計算共劃分了10855個節點，17720個單元，其中板單元10496個，實體單元7076個，另外，根據轉K3型轉向架的結構特點，在構架的導框座和斜楔座下面加148個彈簧單元，彈簧單元的垂向、橫向、縱向剛度值分別與軸箱彈簧的垂向、橫向、縱向剛度相一致按《規范》，第一工況Q345的許用應力為216 MPa, B級鋼的許用應力為150MPa，第二工況Q345的許用應力為293 MPa，B級鋼的許用應力為200 Mpa。
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