磁浮道岔是确保磁浮列车在线路上正常运行的重要部件,也是磁浮交通线路中车轨系统易耦合振动的薄弱环节。中低速磁浮道岔梁是主体结构断面为双腹板形式的结构庞大、可弹性弯曲的钢结构梁。道岔梁的主要材料是结构钢,这种钢结构没有阻尼,在轨道不平顺及磁浮列车运行的随机扰动下,磁浮列车-道岔梁容易发生耦合振动,造成打轨或更严重事故。因此对磁浮列车-道岔梁进行耦合振动研究具有重要意义。本论文以中低速磁浮道岔为研究对象,基于磁浮列车-道岔梁耦合动力学理论,运用数值仿真和有限元方法,进行了道岔梁动力学建模及数值仿真、道岔梁振动特性分析、磁浮列车-道岔梁刚柔耦合分析和道岔主动梁优化设计的研究。首先,建立了中低速磁浮道岔梁结构的三维模型,阐述了磁浮道岔系统工作装置的结构组成、驱动机构的工作原理。基于多体动力学和结构动力学的基本理论,结合中低速磁浮列车悬浮电磁铁和空气弹簧的悬挂系统构成,建立了磁浮列车的二阶弹性阻尼系统,包括空气弹簧的弹性系数k1、阻尼系数c1,以及悬浮电磁场的等效刚度k2和等效阻尼c2,并与磁浮道岔梁耦合形成磁浮列车-轨道耦合振动模型。其次,本论文基于静力学强度和刚度分析,求解得到中低速磁浮道岔梁的等效刚度曲线。针对车轨耦合分析模型中的轨道不平顺激励因素,建立了磁浮道岔梁及其F轨的不平顺数学模型。根据中低速磁浮列车通过道岔梁时的动态载荷和耦合振动特性,基于拉格朗日方程,构建了磁浮列车-道岔梁耦合动力学仿真分析模型,运用Simulink编程,融合道岔梁及其F轨的不平顺外在激励模型,进行了车轨耦合动力学的数值仿真分析,研究了磁浮列车悬挂系统刚度和阻尼系数、道岔梁的刚度和阻尼系数以及道岔梁的质量等参数对于道岔梁动态响应的影响。再次,基于结构动力学的频域分析方法,运用有限元理论的模态分析、谐响应分析和响应谱分析,对中低速磁浮列车通过时的道岔梁的振动特性进行了仿真分析,求解了道岔梁在磁浮列车载重通过时的自振频率和谐响应输出。结果表明:中低速磁浮道岔主动梁约束模态分析的第一阶频率为8.147Hz,符合中低速磁浮规范要求;基于谐响应输出,道岔主动梁在8.7Hz、15.3Hz、48Hz、84Hz附近出现较高幅值,外载荷频率应该避开上述频率。最后,基于对中低速磁浮道岔梁进行磁浮列车-道岔梁刚柔耦合振动分析,获得了磁浮列车通过道岔时道岔梁的振动时域曲线。结果表明:中低速磁浮列车以80km/h速度通过磁浮道岔时,道岔梁的最大垂向位移为0.798mm。最大位移远小于安全位移,有较大的轻量化空间。然后采用优化空间填充设计法建立优化设计数学模型,运用Kriging插值响应面法和多目标遗传算法对道岔主动梁进行优化设计,并对优化后的模型进行校核计算。结果表明:在满足强度和刚度要求的情况下道岔主动梁总质量由13189kg减少至10151kg,减轻了23.03%。此外运用多体动力学仿真方法对磁浮列车进行动力学仿真。结果显示在中低速磁浮列车通过磁浮道岔时,车体的Sperling指标为2.49,运行平稳性评价等级为优。