直线电机车辆与传统轨道交通车辆相比具有适应小半径曲线通过、爬坡能力强、结构简单、工程造价低等优点,并且轮轨系统只起支撑作用,轮轨磨耗较小,具有良好的发展前景,但由于车载直线电机与轨道感应板之间具有较大的气隙导致与传统旋转电机相比耗能较大,并且车辆在运行时的振动使气隙和电磁力也会产生波动,直线电机电磁力的变化也会对车辆动力学性能产生影响。国内某直线电机地铁线路的车辆随着车辆运行里程的增大,逐渐出现了轮轨磨耗异常、车辆晃动的情况,不仅严重降低乘客的乘坐舒适度,甚至会影响到车辆的运行安全性,并且该线路上小半径曲线较多,车辆运行速度高,所以研究直线电机车辆在轮轨磨耗状态下动力学性能演变规律,尤其是通过小半径曲线时的安全性问题十分重要。该线路上运行的车辆分为轴箱内置和轴箱外置两种,本文首先对两种车辆在不同运行里程的车轮廓形数据和正线钢轨廓形数据进行了总结,分析了直线电机地铁轮轨磨耗发展规律,并对两种结构车辆进行了正线运行状态的振动测试,为后文的动力学模型验证提供依据。对实测磨耗轮轨廓形进行接触几何和接触应力计算,分析不同磨耗状态下的轮轨匹配状态。根据两种车辆的结构特点建立两种车辆的动力学模型,并与电磁力模型进行联合仿真,以模拟运行状态下电磁力对车辆动力学性能的影响,对比分析了两种车辆的动力学性能特征。最后应用所建立的动力学模型,对实测轮轨廓形下的车辆动力学性能进行了仿真研究,探究轮轨磨耗对直线电机车辆动力学性能的影响,并对两种车辆在轮轨磨耗状态下通过小半径曲线时的安全性进行分析。经过以上的计算分析得到如下主要结论:(1)轴箱外置车辆的车轮磨耗大于轴箱内置车辆,两种车辆的车轮不圆以偏心为主,车轮廓形以踏面磨耗为主。直线钢轨以轨顶磨耗为主,曲线高轨侧钢轨轨距角磨损严重。(2)轴箱外置车辆通过直线轨道时的平稳性、舒适性优于轴箱内置车辆,在通过曲线轨道时,轴箱内置车辆的各动力学指标优于轴箱外置车辆。(3)轮轨磨耗会降低车辆运行平稳性和曲线通过性能。(4)建议车辆运行7万公里进行车轮镟修,建议有效维护钢轨廓形以保证车辆的运行质量,在轮轨匹配不佳区段可将车速降为80 km/h来保证车辆运行平稳性。