曲线一直都是铁路线路的薄弱环节:轮缘和钢轨磨耗都比较大,列车脱轨风险高;另一方面,铁道车辆曲线通过机理复杂,一直是研究重点和难点。台架试验作为研究车辆动力学性能的重要手段,有关曲线通过的几何模拟至今没有较满意的方案,本文针对曲线通过的台架几何模拟问题,开展了如下研究工作:首先,研究了铁路线路的曲线设计几何理论。推导了常用缓和曲线的参变数方程,分析了轨距加宽和外轨超高的特征;给出了轨距加宽和外轨超高的空间曲线,根据选定的曲线线路,给出了模拟超高和模拟内外轨长度差的时间控制曲线。其次,研究了曲线通过的台架几何模拟方案。分析轨道轮对在铅垂和水平面的运动自由度,重点研究曲线曲率的模拟方法:将曲线几何特征中的横移和切线角映射为导向轮的运动轨迹,缓和曲线部分按三次方里程-横移关系控制油缸活塞杆横推导向轮在特定形状的导向槽内移动,轨道轮不仅实现过曲线时,在y方向的横移,还不断地偏转至对应曲线的切线角,从而实现曲线曲率的动态模拟。配合超高和内外轨长度差的模拟,使轨道轮顶点再现轮对通过时的线路曲线几何特征;针对某在建试验台的需要,用MATLAB软件计算出导向轮的运动轨迹和横移导槽的几何形状。然后,研究了轨道不平顺的台架模拟。选取《我国干线铁路通用轨道谱的研究》一文推荐的轨道谱参数,用三角级数法将轨道谱转换为随里程变化的空间域样本,评价该样本的轨道质量指数(TQI),并按标准的TQI管理值,用速度等级系数对其进行校正,使其更加符合我国铁路线路的实际情况,供试验台使用。最后,进行台架模拟的仿真分析。建立线路和台架试验的SIMPACK模型,仿真了四轴车通过直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线的动力学行为,对比动力学性能的差异认为:所研究的曲线模拟方法具有应用价值。