铁路运输每年承载的旅客周转量占全部旅客输送量的1/3以上，是我国的主要交通运输方式之一。在经过六次全面提速后，我国铁路已经正式进入高铁时代。目前中国投入运营的高速铁路已达到6800多公里，铁路提速的优点是显而易见的，但也存在诸多技术难题亟待解决。转向架作为列车关键部件，将线路的随机激扰传递给车体，其动态性能和振动问题的分析愈显重要。当车辆在中低速运行时，外界激扰的频域带较窄，一般情况下轨道车辆能够保证正常运行，但随着车速的提高，外界激扰的频域带逐渐变宽，当随机激励与车体各部件的固有频率相等或接近时，会引起车体对应部件的共振，振动位移迅速加大。振动作用通过车体传递给乘客，且振动还会引起噪声，从而影响车辆的乘坐舒适性；各种耦合振动会导致列车部件的疲劳损坏，影响列车的使用寿命，甚至影响车辆的运行安全性。因此，对高速列车转向架固有频率的研究是十分必要的。本文首先对高速列车转向架结构及运行特性进行了深入研究，分别建立了转向架的垂向和横向振动模型，根据牛顿第二定律建立了转向架点头、沉浮、横摆、摇头、侧滚等运动状态下的振动模型运动微分方程，并通过状态方程法将求解固有频率问题简化为求解特征值问题。应用MATLAB软件对转向架的振动模型进行计算分析，求解转向架自振频率和阻尼比，解算结果与ALSTOM参数基本一致，表明所建振动动力学模型正确。论文着眼于振动对高速列车运行品质的影响，充分调研国内外转向架固有频率测试技术并深入研究振动系统自振频率测试方法。采用正弦激励的多点空间激振、多点空间测量的扫频测试方法，实现转向架自振频率的测试。并初步开发了高速列车转向架自振频率测试台，通过Ansys优化了激励系统的机械结构，采用LMS SCADAS数据采集前端和LMS Test Software数据分析系统，实现转向架自振频率的台架测试。论文在SIMPACK（Wheel/Rail）虚拟仿真环境下，建立了CRH5整车系统和非动力转向架虚拟样机模型，并根据本文建立的转向架振动模型运动方程，对转向架虚拟样机模型进行了线性化设置。在此基础上对CRH5进行了整车悬挂系统模态分析，分析结果与ALSTOM设计参数基本吻合，验证了测试方法和测试模型的正确性。综上所述，论文在转向架自振频率的测试方面建立了一套系统的测试模型和试验台测试系统，实现了对高速列车转向架自振频率快速、准确的测试，可以检验转向架的实际参数是否与设计值相符，提早发现设计缺陷，不断优化产品结构，提升我国高速列车设计开发水平、降低转向架产品的研发周期和研发成本。