城市轨道交通车辆运行过程中产生振动问题,同时也带来噪声污染,不仅对车辆结构、附近建筑物造成损伤,而且对乘客和沿线居民的健康带来隐患,设计更舒适和安静的车辆已成为亟待解决的问题。本文的研究从动力吸振器的设计方法入手,以城市轨道交通车辆为研究对象,以提高车辆乘坐舒适性、降低轮对振动、最终实现降低车轮噪声的研究目标,对包含动力吸振器的车辆动力学进行了深入的研究:(1)从城轨车辆的建模出发,建立了车辆-轨道耦合模型,将车辆简化为十自由度的刚体模型,轨道简化为连续支承的Euler梁模型,只考虑车体、转向架、轮对和轨道系统的垂向运动,重点分析了考虑轨道系统影响后车体的垂向振动响应特性,根据车体的频率响应结果,参考动力吸振器设计方法对车体动力吸振器进行设计,讨论了载客量改变、车速变化等因素对动力吸振器减振性能的影响,各种工况下动力吸振器的减振幅度能够达到35%左右,采用Sperling平稳性指标对动力吸振器的减振性能进行评价;为了能够更好的指导车体动力吸振器的设计,本章提出了一种新颖的考虑车速变化以及速度区间运行概率的动力吸振器的减振性能评价指标(DVA减振指标),结果表明:轨道系统使轨道车体振动的峰值频率发生微小的偏移,改变了轨道车辆振动系统的振动特性,使车体垂向振动加剧;在车轨耦合作用下,动力吸振器的设计要综合考虑动力吸振器质量和设计频率的匹配,设计频率的阈值决定了动力吸振器是否减振,最佳设计频率决定了动力吸振器能否获得较好的减振效果。(2)为了降低城轨车辆轮对的垂向振动,从而改善轮轨作用关系,提高车轮以及钢轨的使用寿命,保障车辆安全运行,为此,以车体动力吸振器为基础,本章提出了将动力吸振器安装在轨道车辆轮轴上的动力学模型,获得城轨车辆轮对的频率响应特性,以轮对的垂向共振频率为目标设计轮对动力吸振器,讨论了质量比对其减振性能的影响,考虑城轨车辆运行速度变化较为频繁,重点分析了各速度工况下动力吸振器的减振效果,结果表明:轮对动力吸振器能够明显降低轮对的垂向振动,降低轮轨冲击,改善轮轨相互作用关系,而且振动越剧烈轮对动力吸振器的减振效果就越好。(3)在研究轮对动力吸振器减振效果的基础上,以降低车轮噪声强度为目的,建立了车轮噪声预测模型,分析了影响车轮噪声的因素,讨论了轮对动力吸振器对车轮降噪的效果,并讨论了载客量、速度变化以及车轮磨耗等因素对轮对动力吸振器降噪效果的影响,结果表明:轮对动力吸振器不仅能够降低轮对振动,更能够从根源降低车轮噪声的产生,最大能够降低车轮噪声1d B左右,为车轮降噪方法提供重要参考。