高速、重载是未来铁路货车的发展方向。发展高速、重载运输可以有效地提高铁路货物运输效率,为社会经济快速发展提供保障。但是,车辆轴重增加、运行速度提高将造成轮轨间动作用力升高,轮轨磨耗加剧。采用径向转向架可以有效地提升车辆的曲线通过能力,降低轮轨磨耗,提升车辆的运行品质。轻量化副构架转向架是在DZ3型转向架的基础之上改进设计的27t轴重重载货车径向转向架。该转向架在DZ3型转向架基础上采用集成制动,轮对径向装置等部件采用轻量化设计,降低了转向架的簧下质量,进一步提升了转向架的动力学性能。本文基于轻量化副构架转向架,探究了副构架柔性、交叉连接杆安装位置及一系悬挂装置纵横向刚度对车辆动力学性能的影响。本文简述了车辆系统多刚体和刚柔耦合动力学理论及建模方法,利用SIMPACK和ANSYS软件建立了考虑副构架柔性的C₈₇型敞车刚柔耦合动力学模型和不考虑部件柔性的多刚体动力学模型。根据GB/T 5599-1985标准对两种模型的空、重车工况进行了动力学性能分析,结果表明:副构架柔性会导致车辆的直线运行稳定性变差、曲线通过性能变好,并且空车工况下表现的更为明显;副构架柔性会影响车辆的平稳性指标,当车辆运行速度较高时,副构架柔性会被激发出来导致车辆的平稳性指标变差。为了方便安装集成制动装置,提出了副构架下置的轻量化副构架转向架设计方案。为了探明一系纵、横向刚度及副构架交叉连接杆的位置对于副构架下置方案车辆动力学性能的影响,本文基于副构架下置的轻量化副构架转向架对上述问题展开了研究。结果表明:增大一系纵向或横向刚度可以提高车辆的直线运行稳定性,但是,一系定位刚度过大会使车辆的曲线通过性能变差,综合考虑,建议每个承载鞍上一系悬挂装置的横向刚度取为2.0MN/m、纵向刚度取为2.3MN/m;车轮的轮重减载率受交叉连接杆安装高度的影响较大,交叉连接杆安装位置太高或太低时都会降低车辆的动力学性能,根据计算结果,建议将交叉连接杆的安装高度设置在距车轴中心线下方200mm附近,既能够满足下置式副构架的安装要求,又具有优良的动力学性能。