轮对是铁道车辆走行部的重要组成部分,随着铁道车辆技术朝着高速和重载方向的发展,车辆动力学性能对轮对参数的敏感度越来越高,轮对不同踏面形状、轮对组成质量、各阶模态等参数对动力学性能的影响越来越值得关注。本文应用计算仿真的方法对轮对踏面、轮对质量、轮对固有频率等轮对组成参数对动力学性能的影响进行了研究。轮对踏面外形直接影响轮轨接触几何关系,本文从滚动圆半径差、等效锥度和轮轨接触点分布等方面对LMA、 S1002G、 XP55三种踏面的轮轨接触几何关系进行计算和比较,三种踏面在通过道岔的对比分析表明,等效锥度先减小后增大,最终回归初始值附近。踏面磨耗后,这一变化过程更为明显,而同时考虑踏面磨耗和钢轨磨耗时,这一变化过程会更加剧烈。在尖轨与基本轨贴靠不完全的情况下,S1002G踏面轮轨接触关系会恶化。本文还分析了车轮磨耗对车辆动力学性能影响,通过对踏面磨耗后车辆动力学性能的计算发现,踏面磨耗造成的凹形变形是造成车辆动力学性能恶化的主要原因,左右轮不对称磨耗引起的轮径差也会对动力学性能有一定的影响。本文还建立了车辆通过低接头轨道时的轮轨冲击动力作用模型,研究轮对质量对轮轨垂向作用力的影响,在轮对质量由小变大的过程中,车辆的稳定性下降明显,轮轨垂向力增大。计算还发现,轮对质量的增加会会使轨垂向冲击P2力增大,加剧对轮轨冲击对轨道基础结构的破坏。本文还建立了考虑轮对弹性的车辆系统刚柔耦合模型,研究了轮对固有频率对车辆动力学性能的影响,计算表明考虑轮对固有频率会使车辆临界速度下降,轮轴横向力和脱轨系数上升。这些变化主要是由车轴扭转模态和车轴弯曲模态造成的,更高阶的轮对模态对车辆动力学性能影响不大。