随着我国高速动车组运行技术不断提升,运行速度不断提高,平稳性也在不断优化,然而在动车组运行中尚有大量问题存在。多种动车组在车辆镟修后存在低频晃动现象;车轮磨耗中期、后期的转向架横向加速度超限报警;不同轮轨磨耗状态的蛇行失稳不同;不同线路的钢轨打磨廓形不一致,同一动车组跨线运行时轮轨接触关系发生改变。高速动车组的运行平稳性、稳定性、安全性及疲劳特性应该受到重视。动力学仿真是模拟实际运行最好的手段之一,载荷谱是高速列车理论分析和全尺寸结构疲劳试验的依据。本文通过SIMPACK建立的列车模型为基础,将动车组运行过程中的随机因素:悬挂参数、轮轨接触几何关系、线路类型和轨道不平顺等因素通过拉丁超立方抽样方法进行随机组合进行动力学仿真。以仿真数据为基础,得到随机因素对动力学指标和关键悬挂元件的影响,并研究了动力学指标和载荷谱是否具有统计规律。本文的方法可为动力学及载荷分析提供一定的参考。主要成果如下:1)使用动力学仿真软件SIMPACK建立某高速动车组拖车动力学仿真模型,与实测数据作比较,进行动力学模型验证。动力学仿真得到的横向、垂向平稳性指标的变化与线路实验、台架试验结果相近。因此本次建模是比较可靠的。2)通过动力学仿真运算,得到某动车组动力学性能与随机因素之间的关系。其中,空车和重车的舒适度指标个别工况大于2.0。安全性指标均远小于标准规定的安全性限值,稳定性也较好。横向平稳性指标舒适度指标超标均在速度330km/h以上。横向加速度、轮轴横向力的平均值和最大值均随着等效锥度的增大而增加。运营里程大于10万公里后,随着里程的增加,舒适度指标最大值有所减小。轮轴横向力、构架加速度、平稳性指标和舒适度指标均随着轨道谱幅值的增大而迅速增大。横向平稳性具有一定的统计规律,为正态分布,舒适性的统计规律不是很确定,但也具有一定的规律。3)以动力学仿真的结果为基础,获得抗蛇行减振器、抗侧滚扭杆载荷的雨流统计,进行了时域和频域分析。研究发现,车速越高,两个重要的悬挂元件抗蛇行减振器、抗侧滚扭杆的载荷不断增大;抗侧滚扭杆最大累积次数随着摩擦系数减小而有所增大,随轨距增大而有所增大。载荷谱外推最好的办法为求和外推,概率外推有一定的难度。4)抗蛇行减振器载荷与舒适度指标的关系不明显,但抗侧滚扭杆载荷随着舒适度指标增大而增大。这和蛇行运动有关,低频的蛇行运动正好导致车体侧滚明显,且舒适度指标的敏感频率也在这个范围。