高速列车的运动稳定性是衡量铁路列车动力学性能的重要指标，随着我国高速铁路的快速发展，列车的运行速度已经达到350km/h。在列车高速运行时，反向高速气流和侧向风产生的气动载荷会比低速情况下增大很多。气动载荷的存在，会使得铁路车辆轮轨法向力和平衡位置改变，进而影响轮轨蠕滑力、重力所致回复力等，从而使得车辆振动系统动力方程的系数发生改变（即动力系统固有特性发生改变）。因此，在分析在高速列车的蛇行运动稳定性和动力响应时，必须考虑气动载荷效应及其对车辆振动系统内部参数的影响。　　列车高速行进时，轮对沿轮轴旋转的角速度非常大，此时，若轮对产生摇头运动或侧滚运动，那么将带来非常明显的陀螺效应，轮对陀螺效应对列车的稳定性影响如何，目前研究较少，也是本文的研究内容之一。受各种地形条件的限制，铁道线路不会全是直线段，而往往包含许多段曲线线路。而当列车在曲线轨道上运行，同时考虑气动载荷效应时，列车的运动稳定性发生什么变化？这个问题是值得深入研究。　　基于以上情况，本文的主要内容是研究曲线轨道上高速列车在考虑气动载荷效应时的动力学性能，尤其是列车的蛇行运动稳定性，为我国高速列车的研发、设计提供理论支持。　　本文考虑了气动载荷效应的影响，建立了曲线轨道上（包含直线轨道）高速列车的动力学模型，提出了考虑气动载荷效应的高速列车蛇行运动稳定性分析方法，采用Fortran语言编写了计算程序。对程序的正确性进行了验证计算，以自编程序为基础，在考虑各方向气动载荷影响的情况下研究铁路车辆的蛇行运动稳定性。　　具体开展的工作主要有:　　1、考虑气动载荷效应的铁路车辆蛇行运动稳定性分析方法和动力学模型。分析了气动载荷对铁路车辆振动系统的内部特性的影响，尤其是对轮轨法向力和轮轨蠕滑关系的影响;考虑气动载荷的影响效应，建立了气动载荷作用下高速铁路车辆在曲线轨道（包括直线轨道）上的运动微分方程，进而提出了考虑气动载荷效应时的铁路车辆在曲线轨道上的蛇行运动稳定性分析方法。　　2、考虑气动载荷效应的高速铁路车辆在曲线轨道上的线性稳定性分析。编写了考虑定常气动载荷效应的铁路车辆在曲线轨道上的线性稳定性分析程序，对计算程序进行了考核;运用该程序，分析了考虑气动载荷效应时，曲线轨道半径和外轨超高对线性临界速度的影响;依据程序计算所得到的不同气动工况下的线性临界速度，分析了气动载荷作用对失稳模态的影响;依据正交实验原理，分析了不同参数对线性临界速度影响的重要性，验证了气动载荷对铁路车辆在曲线轨道上线性稳定性有非常重要的影响。　　3、考虑气动载荷效应的高速铁路车辆在曲线轨道上的非线性稳定性分析。编写了考虑定常气动载荷效应的高速铁路车辆在曲线轨道上的非线性稳定性分析程序，并进行了考核计算;针对明线运行（气动升力）和有侧风（考虑各个方向气动载荷）运行两种气动类型进行数值计算:列车在曲线轨道上明线运行时，有气动正升力和气动负升力两种气动工况，分别分析了两种工况对列车在曲线轨道上的非线性临界速度、分岔图、极限环和蛇行运动频率的影响;而对于有侧风（考虑各个方向的气动载荷）气动类型，分别计算了不同风向和不同风速时的气动载荷对列车在曲线轨道上的非线性临界速度、分岔图、极限环和蛇行运动频率的影响。　　4、考虑气动载荷效应后悬挂参数影响分析。考虑各个方向的气动载荷作用，基于正交实验设计，分析了悬挂参数变化如何改变临界速度，分析了气动作用和悬挂参数对临界速度影响的综合作用，并对比了气动作用下悬挂参数影响线性和非线性临界速度的不同。　　5、轮对陀螺效应对高速铁路车辆运动稳定性的影响分析。考虑轮对陀螺力矩对轮对摇头自由度和轮轨法向力的影响，分析了轮对陀螺效应对车辆振动系统的线性临界速度和特征值，以及非线性临界速度、分岔图和极限环的影响。　　6、考虑气动载荷效应的高速列车曲线通过时的随机振动响应分析。通过曲线轨道上的多编组列车系统模型，在考虑轨道不平顺激励的基础上，针对不同风速和不同风向产生的气动载荷条件，计算分析了气动载荷对列车动力响应以及安全指标的影响。