本论文以高速磁浮列车为原型,根据MBS仿真理论,将高速磁浮列车视作一个非线性多刚体系统,引入了磁场主动控制,基于多体动力学软件Simpack建立单节车辆车轨刚柔耦合系统的204自由度动力学模型实例。通过施加谐波和随机的轨道不平顺以及横风激励等,在多种车速和工况下进行垂向和横向的振动响应分析,研究高速磁浮列车行驶过程中各项因素对于运行平稳性和运行安全性的影响,在高速磁浮列车的工程应用参数范围内提供车辆参数优化的建议。首先,阐述了高速磁浮列车的结构组成,包括车辆编组构成、悬浮架布置和悬挂系统。针对车辆的沉浮、点头运动自由度,建立了车辆-轨道垂向耦合运动的数学模型,并结合牛顿-欧拉方法推导了车辆各结构部件的动态受力函数和运动微分方程组。阐述了影响高速磁浮列车运行性能的轨道不平顺的分类和组成,以及与轨道相应的车辆悬浮和导向控制电磁场模型。阐述了在ABAQUS中通过模态缩减法进行子结构生成,构建悬浮架柔性体进行车轨系统刚柔耦合分析的流程和方法。其次,分析了高速磁浮列车系统各部件间的力学关联性,包括车下部件振动模态分析,单个悬浮架的模态分析、静力学分析和瞬态动力学分析。建立了高速磁浮列车刚柔耦合动力学模型,其中包含了车体、摇枕、C型悬浮弓、悬浮电磁铁、导向电磁铁、吊杆和摇杆等97个刚体,总计204个自由度,并确定了磁浮车辆动力性能评价规范。再次,基于建立的Simpack参数化高速磁浮列车车轨耦合模型,通过施加谐波和随机两种轨道不平顺激励,分别从垂向和横向模拟高速磁浮列车满载通过直线线路工况下的动力学响应过程。对比了车体各部件振动的频域能量分布和时域幅值大小的区别,揭示了空气弹簧和横向两侧橡胶弹簧在振动传递上的隔绝滤波作用;研究了全高速域下行驶速度和轨道不平顺波长及幅值的耦合作用,如此得到了高速磁浮列车易受影响的不平顺敏感波长区间和幅值限界,这对轨道不平顺管理具有一定的参考价值;并且分析了改变车体质量和弹性阻尼元件参数时Sperling平稳性指标的变化趋势,从普适性和稳健性角度考虑了列车参数的取值范围。仿真结果表明:不同车速下,Sperling平稳性指标均在轨道不平顺波长16-17m附近存在峰值,在波长23-24m附近存在谷值。最后,针对横风对高速磁浮列车曲线通过性能的影响,根据高速磁浮线路附近环境状况选取风速功率谱,运用傅里叶逆变换方法对脉动横风进行时域数值模拟。施加横风载荷和轨道方向不平顺激励,对列车满载通过曲线线路的工况进行仿真。改变脉动横风的风速和风向、曲线线路的半径和超高,分析高速磁浮列车在横风作用下的曲线通过性能,再与车体质量横向偏心的情况进行对比。总结归纳车速、轨道方向不平顺、横风风速、曲线超高、质量偏心等因素对运行平稳性和安全性的影响差异和联系。仿真结果表明:横风风速大于15m/s时列车的运行安全性将显著恶化,应予以避免。