随着国民经济的迅速发展,铁路运量的猛增,运量与运能矛盾的日益突出,重载运输已成为我国铁路运输的主要发展方向。重载运输的发展必然对重载列车制动系统性能提出更高的要求,因此,对货车制动系统进行研究显得尤为迫切。试验一直以来都是研究列车制动问题的重要手段。但试验尤其是线路试验会占用运营线路,不仅耗费时间,花费大量的经费,而且数据结果的离散性较大。这些对新产品的研制和开发都带来诸多不便。计算机技术的发展,为建立制动系统仿真模型创造了条件,促进了制动系统模拟研究的迅速发展。利用计算机建立仿真模型并对之进行分析计算,不仅可以模拟各种复杂的工况,而且节省了大量的人力、物力和财力,并可极大地降低产品开发成本,缩短开发周期。目前,国内外制动系统性能数值仿真的研究采用自行编制程序和使用通用仿真软件进行二次开发两种方法。AMESim是基于物理模型的图形化建模平台,已在航空、汽车等领域证明了其具有较高的准确性和可靠性。120型空气制动机是目前我国货运列车制动系统的主型制动机,120型空气控制阀是120型空气制动机中最关键的部件,直接影响着制动系统的性能。本文根据120型空气控制阀工作原理和气体流动理论,在AMESim仿真平台上建立了配有该阀的货车制动系统单车仿真模型,结合试验数据进行对比研究,验证了仿真模型的正确性和可靠性。在此过程中,还研究了制动系统内移动部件的运动特性,并分析了阀内参数对制动系统的影响。最后,论文还建立了可实现120阀各种工作功能的货运列车制动系统仿真模型,并对120辆列车编组进行了仿真研究。该项研究对空气制动阀乃至制动系统的优化起到指导作用,为进一步进行制动系统故障模拟和诊断分析打下了基础。