长期以来,我国铁路货车主要开展了新造状态下的车辆动力学性能试验研究和磨耗到限状态下的理论分析研究,对于运用磨耗状态下的车辆转向架动力学性能变化研究尚不够深入,还需要进一步确定影响车辆运行安全的关键要素和限度。随着铁路货车技术的不断发展和进步,有必要开展货车转向架运用磨耗规律和运用服役性能的研究。为了掌握120km/h提速货车的动力学性能,全面系统的了解和掌握提速货车技术状态的变化规律,我国已进行多次提速货车的动力学试验。本文基于动力学仿真软件SIMPACK,结合2015年总公司白皮书项目《120km/h铁路货车达速运用服役性能研究》,就运用货车状态与服役性能的关系进行仿真计算。基于对120km/h运用货车服役性能的分析研究,本文的工作和主要结论如下:(1)在传统三大件货车动力学模型的基础上,本文对具有转k2型转向架的货车系统进行了详细的介绍与分析。将转向架中存在的悬挂装置、摩擦斜楔减振器和非线性接触建立相应的动力学模型,并通过与试验车辆的动力学性能结果对比分析,充分验证了本文建立的三大件式货车动力学模型的有效性和准确性。(2)本文在整车动力学模型中将摩擦斜楔减振系统细化。根据粘着接触理论,并充分考虑斜楔在各方向上的自由度(包括摇枕斜楔槽与斜楔之间的横向间隙),建立了基于整车状态下粘滑接触的摩擦斜楔动力学模型;并对整车状态下的摩擦斜楔的运动特征和减振性能进行了详细的分析。(3)根据三大件货车转向架各关键部件的磨耗规律,归纳其典型的磨耗特征;并将各关键部件的典型磨耗参数作为输入条件,分析其对120km/h货车的动力学性能的影响,初步掌握在保证动力学性能指标优良的前提下,各关键部件磨耗限度控制值。(4)根据关键的部件的磨耗演变规律,分析整车状态下各关键部件的参数随着服役年限的变化情况以及120km/h货车运用服役性能情况。随着车轮磨耗和摩擦斜楔减振系统、弹性旁承等关键参数对运用时间的变化,车辆的运行安全性指标随着服役年限增加而有所增大;在磨耗到限时,车辆以120km/h的速度运行时,车辆的安全性指标仍满足“规范”的要求。