近年来,轨道车辆运行速度逐步提高,轻量化设计在轨道车辆中广泛应用。然而轻量化设计在减轻车辆质量的同时将会造成整体刚度改变,使外载激励在车辆运行过程中对动力学性能的影响更为显著。因此,为保证车辆运行平稳性,需要进一步对高速运行车辆系统动力学性能进行研究。本文引入刚柔耦合模型进行动力学仿真分析,获取车辆动力学响应,并对悬挂参数进行优化设计。具体工作内容如下:（1）刚柔耦合车辆模型建立及模态分析。针对转向架构架和轮对建立实体单元模型,通过模态计算和子结构分析,协同动力学仿真,生成柔性轮对与构架;基于某动车组拖车内置轴箱转向架的悬挂参数建立多刚体单车模型;将柔性转向架与柔性轮对耦合到多刚体车辆模型中,得到刚柔耦合车辆模型。（2）刚柔耦合车辆模型动力学性能分析。分别计算刚柔耦合模型和多刚体模型的非线性临界速度为648 km/h和660 km/h。此外,仿真得到在不同速度和不同线路工况条件下,刚柔耦合模型的动力学性能响应的最大值和均方根,并对比分析刚柔耦合模型与多刚体模型的脱轨系数和sperling值。仿真结果表明:刚柔耦合模型的动力学性能响应的最大值和均方根随速度的增加而增加,符合GB/T5599-2019标准要求;刚柔耦合模型的脱轨系数和sperling值高于多刚体模型,且两种模型动力学响应指标的增长趋势相近。（3）内置轴箱转向架悬挂参数优化。为提升车辆动力学性能,分别对刚柔耦合模型和多刚体模型进行悬挂参数优化。采用最优拉丁超立方法进行试验设计,分析各悬挂参数对动力学性能的影响;以悬挂参数为设计变量,动力学性能指标为响应拟合两种模型的径向基函数近似模型;基于近似模型运用NSGA-II算法对悬挂参数进行优化;并验证优化后设计变量在整个运行过程以及不同速度工况下的适用性。优化结果表明:刚柔耦合模型的脱轨系数、垂向振动加速度、横向振动加速度、轮轨横向力和轮轴横向力等动力学响应指标分别提高3.14%、20.11%、6.13%、0.82%、2.19%,多刚体模型动力学响应指标分别提高2.26%、19.83%、9.10%、0.64%、0.27%;验证得到,优化后悬挂参数在整个运行过程和不同速度工况下仍具有适用性;通过横向对比两种模型优化前后的差值变化,得到刚柔耦合模型的优化程度更高,优化空间更大。本文利用子结构分析法建立了刚柔耦合的车辆动力学仿真分析模型,对车辆的动力学性能进行了系统性分析,并对悬挂参数进行优化。为车辆动力学试验和实际运用提供了参考,在转向架悬挂参数的设计上,具有一定参考价值。