在列车运行过程中,构架除了要支撑车体外,同时还传递轮对与车体之间的作用力和各向载荷,其可靠程度直接影响了列车的运行安全性。高速列车的轻量化设计和高速运行使得车辆系统之间的相互作用也越来越剧烈,构架发生弹性振动对车辆系统的影响应当引起人们的重视。本文以我国的某高速列车为研究对象,结合多体动力学理论和有限元方法研究构架弹性对车辆系统的影响。建立了整车刚-柔耦合动力学模型,分析车辆在不同运行速度、线路条件和激扰频率下的动力学特性、载荷特征和振动特性,并与刚性构架的仿真结果对比,研究构架模态对车辆系统的影响。(1)本文研究了车辆系统在300km/h,350km/h和400km/h速度下的振动特性。结果表明,构架的弹性处理对振动特性的影响很小;从时域和频域角度分析了刚柔耦合车辆系统的载荷特性,对比分析其幅值特性、振动频率分布特点等。发现构架在高速运行过程中不发生弹性振动。(2)仿真分析了车辆以300km/h的速度通过直线时,对比了刚性构架与叠加不同构架模态时的振动指标最值变化率,发现各振动指标受构架弹性的影响并不明显。各振动指标的变化率均在10%以内。车辆高速通过曲线时,构架的弹性模态会使脱轨系数和轮重减载率小幅增大,但均在安全限值内。(3)当增加车轮多边形后,车辆系统的激扰频率也随之增大。研究结果表明,车轮多边形对轮轨力和轮对振动加速度有着巨大的影响,其次对构架的振动加速度也有一定影响,但是对构架的载荷影响并不明显。对构架各载荷进行频谱分析可知,构架的刚弹处理对载荷幅值以及振动的频率分布影响很小,构架以刚性振动为主。图142幅,表19个,参考文献61篇。