铁路在我国交通运输体系中扮演着重要的角色,高速、重载作为扩展铁路动能、提高运输效率的重要手段,已成为世界各国铁路的发展方向。轨道系统是铁路运输的重要基础设施之一,钢轨作为轨道系统的重要组成部分,长期承受来自列车的动力作用,不可避免的发生裂纹、磨耗等伤损,合理应用钢轨打磨技术,能有效维护钢轨接触表面、改善列车运行条件、减小噪声振动。本文所研究的钢轨打磨车是一种可以进行各类线路、道岔连续打磨作业的铁路养路机械设备。钢轨打磨车车体垂向刚度较小,高速运行时易导致车体剧烈振动,考虑钢轨打磨车车体弹性变形,结合有限元分析软件ANSYS和多体动力学仿真软件SIMPACK建立钢轨打磨车系统的刚柔耦合动力学模型,分析车辆在自走行和打磨作业工况下的动力学性能及司机室、车体的结构振动特性,针对曲线半径和外轨超高对钢轨打磨车动力学性能的影响进行研究,提出了打磨工况下的建议打磨作业速度。仿真分析结果表明:(1)将钢轨打磨车车体考虑成弹性体后降低了钢轨打磨车的蛇行运动失稳临界速度,车辆的蛇行运动稳定性有所降低。(2)自走行工况下,在直线上刚柔耦合动力学模型的最大振动加速度和平稳性指标大于多刚体动力学模型,车辆垂向平稳性较差,而在曲线上,刚柔耦合动力学模型各项安全性指标要略低于多刚体动力学模型,车辆的运行安全性有所提高。两模型车体质心位置和司机室的横向、垂向振动位移的变化情况相反,车体弹性主要影响车体质心位置的垂向位移和司机室的横向位移,在一定范围内,车辆运行速度越快,位移振幅越大。(3)打磨工况下,打磨作业速度对车辆的动力学性能有较大影响,直线和曲线线路的建议打磨作业速度分别为12km/h和14km/h;两模型司机室位置的横向振动位移基本一致,刚柔耦合动力学模型垂向振动位移曲线波动要小于多刚体动力学模型。(4)打磨工况下,曲线半径和外轨超高对轮轴横向力和脱轨系数等指标有较大影响,打磨小车进行打磨作业会恶化车辆的曲线通过性能;在一定范围内,增大曲线半径、减小超高有助于提高钢轨打磨车在打磨工况和自走行工况下的曲线通过性能,各工况下的安全性指标均符合标准中规定的限度值,并留有一定的安全余量,钢轨打磨车可安全的执行钢轨打磨作业。