我国铁路进入到快速发展阶段以来,高速动车组备受关注。随着运营速度不断提高,高速列车在运行中的安全性、可靠性问题更加突出,其中高速列车走行部关键部件在服役期的工作状态是影响列车安全可靠运行的重要因素。一旦高速列车走行部关键零部件发生故障、失效,就有可能导致严重的行车安全事故。因此本文以国内某型高速动车组为研究对象,重点研究了一、二系减振器、空气弹簧失效和车轮多边形等故障形式下的车辆动力学性能及行为。具体分析如下:首先,利用SIMPACK软件建立了该型高速动车组车辆动力学仿真模型,对一、二系减振器、空气弹簧在250～380km/h速度条件下,发生不同类型故障及故障严重程度不同时的车辆动力学性能进行评价,了解了不同故障下车辆动力学性能变化情况。其次,研究了在250km/h、300km/h、350km/h三个速度等级下的,一、二系减振器、空气弹簧发生不同故障类型及程度不同时的整车不同部位表现出的动力学行为;分析了车体、构架等部位的动力学响应信号的时、频特性。获得了转向架悬挂元件故障与整车系统响应的关联关系,为悬挂部件故障检测和故障定位方法的研究提供了机理性认识。最后,利用ANSYS软件通过SIMPACK的FEMBS接口将该型动车组多刚体动力学模型的轮对进行弹性化处理。在刚-柔耦合动力学模型中研究了 19阶多边形在不同的行车速度及多边形幅值下对车辆振动及轮轨力的影响。同时研究了不同阶次的车轮多边形对轮轨力的影响,并根据车轮多边形在不同阶次、幅值下轮轨力的大小提出了 300km/h下1～20阶车轮多边形幅值的安全限值。