随着列车运行速度的不断提高,我国高速列车暴露出了一些动力学问题,其中很多都与蛇行运动有关,而轮轨匹配关系是引起蛇行运动稳定性问题的最主要原因之一我国还没有评价轮轨匹配状态的完整体系,对轮轨匹配状态和蛇行运动稳定性关系的研究也不够完善。为了能够准确的评估轮轨匹配状态,并快速预测高速列车蛇行运动稳定性,本文建立了自由轮对、转向架和车辆系统动力学仿真模型,围绕我国高速列车进行了探讨和分析,具体工作包括以下几个方面：1、根据线性化轮轨接触几何特征参数(等效锥度、接触角参数和侧滚角参数)的计算方法,对国内三种典型车轮型面(S1002CN踏面、XP55踏面和LMA踏面)及其磨耗后实测踏面,与标准钢轨及实测钢轨匹配的轮轨接触几何关系进行线性化,计算线性化特征参数,并找出侧滚角参数和接触角参数与等效锥度的关系,为蛇行运动稳定性分析提供轮轨匹配基础参数。2、研究了自由轮对、转向架和车辆系统蛇行运动频率的变化规律和主要影响因素,包括轮轨接触几何关系(等效锥度、接触角参数和侧滚角参数)、运行速度、轮轨界面条件(蠕滑计算方法、kalker系数权重、摩擦系数)以及有无抗蛇行减振器和有无轨道激扰等。以SIMPACK仿真计算结果为基准,拟合得到自由轮对、转向架、车辆系统的蛇行运动频率公式,以期达到比传统理论公式具有更加广泛适用范围的目的。3、采用特征根法计算高速列车线性临界速度随等效锥度的变化情况,找到临界速度转折点对应等效锥度与一系纵向定位刚度的关系,对比分析了整车线性临界速度和非线性临界速度的差异。采用数值仿真方法,研究了侧滚角参数、接触角参数、一系定位刚度对判定车辆临界速度对应的蛇行运动阻尼比的影响及阻尼比取值范围。以线性和非线性蛇行运动临界速度接近为目标,研究了非线性轮轨匹配关系的线性化方法。