铁路是交通运输的大动脉,对国民经济的增长起着非常重要的作用。目前,各国都在大力发展高速铁路,并取得了一定的成就。我国也在积极发展快速化铁路运输。高速客运专线的开通为货运的快速化提供了有利的条件,同时也对货运列车的速度提出了更高的要求。因此,快速货车的研制就变得相当重要。自2000年以来,我国先后研制出一系列快速货车,并取得了一定的成果,但是离商业化运营的快速货车的成功研制还是有一定的距离,原因是目前的技术还不够成熟,没有形成相关的标准,列车在高速下运行时的一些关键技术还没有解决,尤其是列车在高速下运行时的运动稳定性和平稳性是亟待解决的问题。基于此背景,本文开展了快速货车横向运动动力学特性和系统参数优化的研究。本文结合我国快速货车的技术特点和运行速度的要求,利用经典的多刚体动力学理论建立起具有19自由度的快速货车系统非线性数学模型,模型中考虑了非线性轮轨间作用力以及心盘、旁承与车体间干摩擦等强非线性因素,应用数值积分方法分别对车辆系统在直线轨道和稳态曲线轨道上运行时的动力学行为及分岔特性进行了细致的研究,以全面了解车辆系统的运动特性。同时,还对车辆的部分悬挂参数和结构参数对车辆系统动力学性能的影响做了研究,以期优化车辆的动力学性能,为车辆优化设计提供理论参考。研究表明:车辆的一系悬挂纵向、横向刚度和二系悬挂横向刚度越大,车辆的临界速度越小,二系悬挂纵向刚度变大,车辆临界速度则先上升后下降。轮轨间摩擦系数和车辆轮对踏面等效锥度对临界速度的影响很显著,其中轮轨间摩擦系数增大,车辆的临界速度明显上升,而随车轮踏面等效锥度的增大,车辆临界速度则明显下降。在车辆超过临界速度运行的过程中,对称的系统中会出现不对称的运动过程,不对称的系统中也会出现对称的运动过程。随着这些参数的变化,系统还表现出不同的动力学特性,通过这些参数对车辆系统动力学性能影响的深入分析,获得了每个参数的最优取值区间,为改善车辆的动力学性能,设计出更高速度,动力学性能更优的快速货车提供了一定的理论参考。