高速列车轮对组成在运行过程中,承受轮轨力激振产生振动,其振动特性是一系悬挂参数匹配、轮对组成零部件疲劳分析的基础,同时对列车运行安全性平稳性具有重要影响。针对轮对动态特性研究,整车多体动力学分析方法由于对轮对组成进行大量抽象,无法指导轮对组成结构设计,而现有的轮对组成动力学建模也存在建模精度不够问题,导致仿真误差,为此建立完整的轮对组成结构动力学分析模型,系统的研究结构参数对轮对组成动态特性影响规律以指导设计具有重要意义。通过详细分析轮对组成实际中约束状态,借鉴整车多体动力学和轮对动力学建模方法,建立了轮对组成结构动力学完整有限元模型和物理模型。根据轮对组成振动形式的不同,建立了三种数学模型(钟摆角振动模型、弯曲简支梁模型和横向摆动模型),定性分析了轮对组成结构参数(车轮半径、齿轮箱位置、转臂长度)对三种振动形式主振频率影响规律。为精确求解,借助有限元分析方法,进行模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析,系统的分析了各结构参数对轮对组成垂向振动模态频率、振型、一系垂向加速度幅频特性等的影响,为轮对结构设计提供指导意见。本文完成的主要研究成果如下：(1)针对现有整车多体动力学分析无法建立结构参数与性能参数间关系,以及轮对组成动力学建模精度不够的问题,在详细分析轮对组成实际运行中约束状态基础上,建立包含详细结构参数的轮对组成结构动力学完整分析模型。(2)针对现有轮对组成模态分析集中于自由模态分析而对实际中约束模态分析缺乏系统性研究的问题,通过模态分析比较两者分析的不同,得出约束模态分析更加贴合实际,并深入探究了三个结构参数(齿轮箱安装位置、转臂长度、车轮直径)对轮对组成约束模态前6阶振型和频率的影响规律,从改变各阶主频和振型最大变形量角度为轮对组成结构设计提供指导。(3)实际轮轨力包含多种周期成分载荷,根据周期载荷可以通过谐波进行拟合的原理,对轮对组成进行谐响应分析,以确定轮对组成受轮轨力周期成分载荷激励下各振动形式叠加作用结果,识别避开轮对组成垂向共振的频率范围,以及发生垂向共振的振型,为轮对组成结构设计提出指导意见。(4)通过轮对组成弹性体瞬态结构动力学分析,识别出时变载荷激励下结构动应力分布情况,从提高结构动强度方面为轮对结构设计提供建议。以轮对组成为研究对象,系统的论述了从模态分析、谐响应分析到瞬态动力学分析的整套结构动力学分析流程。