动力稳定车是解决有砟铁路完成清筛、捣固作业后,其线路稳定性较差,道床状态不能达到规定要求等问题的大型铁路运维装备。对动力稳定车作业过程中,稳定装置、轨排和道床的动力学响应特性的研究,可以为动力稳定车的结构改造和智能化作业升级提供理论基础和数据支撑,同时可以为清筛机、捣固车等大型铁路运维装备的动力学建模分析提供参考。本课题的目的是基于经典车辆-轨道耦合动力学理论,建立一套适用于动力稳定车作业响应分析的稳定装置-有砟轨道耦合动力学模型,并基于此模型研究动稳作业中,关键部件的动力学响应特性及其相互作用机制。论文主要内容如下:介绍了动力稳定车以及车辆-轨道耦合动力学的发展概况,完成了实际线路的道床状态离线测试实验,并建立了动力稳定装置-有砟轨道物理模型。依据相关铁路行业标准,讨论了道床状态评定标准与相关指标,并对动力稳定车在线动态实验线路的道床状态进行了离线测试,通过对各测点的测试结果进行拟合获得了线路的道床垂向刚度与道床横向阻力值。阐述了动力稳定车以及稳定装置的结构原理,基于经典车辆-轨道耦合动力学理论,建立了稳定装置-轨排-道床耦合系统的动力学分析模型。搭建了耦合系统的仿真模型,对比现场实验数据验证了仿真模型的有效性,并分析了不同工况对系统振动响应的影响规律。基于Hertz接触理论,分析了轮轨接触力,并基于物理分析模型,搭建了稳定装置-轨排-道床耦合系统的仿真虚拟样机。通过对比稳定车在线动态实验与仿真试验数据,验证了仿真虚拟样机的有效性。在刚性钢轨环境下,讨论了5种道床状态下耦合系统振动响应的频域特性,并分析了垂向下压力对各动力学响应参数的影响。试验结果表明,耦合系统的共振频率点随道床状态参数的提升而增大,系统各响应参数的振幅与垂向下压力呈负相关性。基于柔性钢轨环境,分析了耦合系统各组成部分的动力学响应时域特性以及横向激励的影响范围。通过模态叠加法对钢轨进行柔性体处理,建立了刚柔耦合多体系统的动力学仿真模型。对比分析了稳定装置构架、轨枕和道床块分别在刚性、柔性钢轨环境下的动力学响应时域特性。通过提取不同位置输出点的响应曲线,对比分析了动稳作业过程中横向激振力对轨枕和道床的影响范围。试验结果表明,动稳作业过程中,激振能量主要为道床吸收。对输出点位置由近及远对比分析,得出轨枕和道床块振幅衰减规律基本一致。在横向加速度、速度和位移响应中,各响应参数的振幅变化规律基本相同,且均为非线性变化,在2号和3号输出点间,轨枕和道床块的各响应参数振幅衰减速度最大,在此区间两侧,衰减趋势较为平缓。