近年来,工程结构设计要求不断提高,大型机械结构系统越来越复杂多样,机械系统的振动问题越来越得到人们的重视,作用在系统结构上的动载荷的获取也是一个热点问题。车辆在运行中轮轨力的检测对于车辆运行安全性能的评判是非常重要的,运用动载荷识别技术对轨道车辆在运行过程中的轮轨力进行识别不仅对高速列车关键技术研究具有非常重要的工程意义,也是目前载荷识别技术研究的热点课题之一。本文将载荷识别方法应用到轨道车辆系统上,基于结构动力学理论建立了适用于轨道车辆系统的多自由度振动系统载荷识别模型,对轨道车辆轮轨垂向力与横向力进行了识别,并根据识别结果对车辆运行安全性进行了分析。(1)在时域中利用duhamel积分推导了一种单自由度振动系统载荷识别方法,通过模态坐标变换,将系统多自由度振动方程解耦,建立多自由度振动系统载荷识别模型,通过两个算例进行验证,证明了识别方法的正确性。(2)将多自由度振动系统载荷识别模型应用于车辆轨道系统中,通过对车辆垂向振动与横向振动模型进行适当的简化,结合相关车辆运动方程,建立车辆轮轨力识别模型。在保证SIMPACK动力学模型仿真结果正确的前提下,以轴箱连接点的位移作为识别模型输入,分别对车辆轮轨垂向力和横向力进行了识别,并在时域与频域两个方面上将识别车辆轮轨力与仿真结果进行比对。通过在100km/h和250km/h两种速度下的识别结果证明了识别模型的正确性及其结果的精确性。(3)通过对车辆运行过程中轮对的受力情况进行分析,根据从识别模型获取的车辆轮对的垂向力与横向力来计算轮对左右车轮的垂向力;将车轮视为一个单自由度振动系统,根据轮对与构架轴箱连接点的相对位移对车轮横向力进行快速识别计算。根据车轮垂向力与车轮横向力的识别结果计算车轮脱轨系数与轮重减载率,并与SIMPACK仿真结果进行比较,两者变化趋势基本一致,说明通过载荷识别模型得到的结果可以为轨道车辆运行过程中的安全性能评估提供参考。