随着列车的车速不断提高,车轮与钢轨之间的相互动力作用越来越大,车轮多边形问题日益突出,会导致轨道各层结构的振动突出,危及行车安全的同时也会造成车辆轨道部件的损伤。目前国内外学者围绕车轮多边形的产生发展机理及其对车辆运行安全性与平稳性的影响进行了大量研究,但关于车轮多边形作用下轨道结构振动响应及其影响参数的报道还不多见,尚需进一步深入研究。基于此,本文通过建立高速车辆轨道系统刚柔耦合动力学仿真模型,以及土质路基段有砟/无砟轨道有限元动力学仿真模型,研究轨道结构参数对车轮多边形作用下轨道结构振动响应特征的影响,为轨道结构参数设计及车轮多边形状态轨旁监测方法提供理论指导。主要研究内容如下:(1)高速车辆轨道耦合系统动力学仿真模型。通过动力学仿真软件Universal Mechanism(UM)和有限元分析软件ANSYS联合仿真的方法,建立考虑轮轨柔性的高速车辆—轨道耦合系统动力学模型,以及高速铁路路基段有砟轨道和板式无砟轨道有限元仿真模型,用于后续研究车轮多边形引起的轨道结构振动响应及其影响参数。通过与其它文献结果进行对比分析,对所建立模型的可靠性进行验证。(2)车轮多边形作用下有砟轨道振动特征影响参数研究。利用所建立的高速车辆—轨道耦合系统动力学模型求解车轮多边形引起的轮轨作用力,将其导入有砟轨道有限元仿真模型,对车轮多边形作用下有砟轨道振动特征影响参数进行研究,包括扣件垂向刚度、扣件垂向阻尼、轨枕的弹性模量、道床的弹性模量、基床表层弹性模量。(3)车轮多边形作用下无砟轨道振动特征影响参数研究。利用所建立的高速车辆—轨道耦合系统动力学模型求解车轮多边形引起的轮轨作用力,将其导入板式无砟轨道有限元仿真模型,对车轮多边形作用下无砟轨道振动特征影响参数进行研究,包括扣件垂向刚度、扣件垂向阻尼、轨道板的弹性模量、CA砂浆层弹性模量、支撑层弹性模量。