高速列车的高速化和现代化使得车下设备越来越复杂化,设备的质量也日益增大,而车下设备多采用底架吊挂式设计,这种设计势必会降低车体弯曲频率,加剧车体的弹性振动。为了削减车下设备对于车体振动的影响,必须对车下设备的悬挂参数和悬挂位置进行合理的选择布置。同时,为了减轻车体的振动,可以采用一系列的振动控制技术。在国家自然基金面上项目(51375405,51775456)和国家重点实验室自主基金(2016TPL_T10,2019TPL_T03)的资助下,本文以某型高速列车为研究对象,以减轻车体弹性振动为目的,以刚柔耦合动力学为理论基础,建立了车体与车下设备的刚柔耦合垂向动力学数值仿真模型和多体动力学三维模型,研究探讨了车体与车下设备的耦合振动、车下设备参数优化、车体减振控制等一系列问题,具体的研究工作如下:首先,详细介绍了车体与车下设备耦合系统垂向动力学模型的建模流程,就研究的问题分别搭建了数值简化模型和多体动力学模型。在时域和频域内对数值简化模型进行了求解,在时域内研究了车体弹性对车辆垂向振动响应的影响;在频域内分析了系统的稳定性,得出了系统各阶模态的固有频率,并对比了刚柔耦合模型和多刚体模型的加速度功率谱密度。其次,就车体与车下设备的耦合振动效应进行了讨论,通过控制变量法改变吊挂设备的悬挂参数,分析了不同的悬挂系统频率、悬挂系统阻尼比、悬挂质量和悬挂位置对车体振动响应的影响程度。采用Jacquot动力吸振器隔振理论对悬挂参数进行优化,基于约束最优化理论提出了车下设备的整体优化方案,并通过试验和多体动力学软件仿真结果对参数优化效果进行了对比验证。最后,针对车辆系统的垂向减振问题,提出了三种不同的控制模型,分别是二系悬挂位置的主动与半主动减振模型,车体结构振动主动控制模型,详细讨论了各模型的建模过程和减振效果。为高速列车的减振控制设计提供了一定的参考。研究结果表明,针对车体与车下设备之间的耦合振动问题,建立车辆刚柔耦合动力学模型并进行动力学分析是一种行之有效的研究方法;同时,利用车体减振与隔振理论对车下设备进行参数优化,并结合主动与半主动减振控制策略可以有效减低高速列车的垂向振动,提高乘客的乘坐舒适度。