1.一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真系统，其特征在于：包括轨道梁（6）、设置在轨道梁（6）内的转向架（2），转向架（2）左、右两侧均分别通过导向轮面接触模型（21）、走行轮面接触模型（22）与轨道梁（6）的轨道梁腹板、轨道梁（6）的轨道梁底板连接；转向架（2）内设置有摇枕（3），摇枕（3）左、右两侧均分别通过二系悬挂横向弹簧‑阻尼模型（7）、二系悬挂垂向弹簧‑阻尼模型（8）与转向架（2）的转向腹板、转向底板连接；摇枕（3）底面连接有中心销（4），中心销（4）的另一端依次穿出转向架（2）、轨道梁（6）后与位于轨道梁（6）下方的车体（1）连接；

导向轮面接触模型（21）、走行轮面接触模型（22）、二系悬挂横向弹簧‑阻尼模型（7）、二系悬挂垂向弹簧‑阻尼模型（8）均包括平行设置的第二弹性止档模型、第二横向减振器等效模型，导向轮面接触模型（21）的第二弹性止档模型、第二横向减振器等效模型的两端与走行轮面接触模型（22）的第二弹性止档模型、第二横向减振器等效模型的两端均分别与转向架（2）、轨道梁（6）接触，二系悬挂横向弹簧‑阻尼模型（7）的第二弹性止档模型、第二横向减振器等效模型的两端与与二系悬挂垂向弹簧‑阻尼模型（8）的第二弹性止档模型、第二横向减振器等效模型的两端均分别与摇枕（3）、转向架（2）接触。

2.如权利要求1所述的一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真系统，其特征在于：还设置有悬吊机构模型（5），中心销（4）通过悬吊机构模型（5）与车体（1）连接。

3.如权利要求2所述的一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真系统，其特征在于：悬吊机构模型（5）包括呈“八”字形镜像设置的两组斜拉弹簧模型（51），左侧斜拉弹簧模型（51）的A点、C点分别与中心销（4）底部左侧、车体（1）顶部左侧连接，右侧斜拉弹簧模型（51）的B点、D点分别与中心销（4）底部右侧、车体（1）顶部右侧连接；每组斜拉弹簧模型（51）外均套设有拉杆套筒（54），每组拉杆套筒（54）靠近C点或D点的一端均通过第一弹性止档模型（53）与车体（1）顶部连接，中心销（4）底部与车体（1）顶部之间还连接有第一横向减振器等效模型（52）。

4.一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，构建耦合动力学仿真系统；

S2，设定积分步长，并读取耦合动力学仿真系统的轨道梁走行轨面和导向轨面的随机不平顺、地震载荷、耦合动力学仿真系统的轨道梁遭受的随机风载荷以及耦合动力学仿真系统的车辆系统遭受的随机风载荷；

S3，利用步骤S2中读取的数据，预设耦合动力学仿真系统的车辆动力学模型中的各橡胶轮轮轨面接触力，并将各橡胶轮轮轨面接触力等效为离散集中载荷，并施加到轨道梁动力学模型中，利用隐式积分算法对耦合动力学仿真系统的轨道梁动力学模型进行动力仿真计算，获得包括轨道梁的动态挠度在内的动力学指标响应结果；

S4，利用步骤S2中读取的数据以及将步骤S3计算得到的轨道梁的动态挠度带入到耦合动力学仿真系统的车辆系统动力学模型中，采用快速显示积分算法对车辆系统动力学模型进行求解，并得到车辆动力学模型中的橡胶轮轮轨面接触力以及各部件的动力学指标响应结果；

S5，分析车辆动力学模型各部件的动力学指标响应结果和轨道梁的动力学指标响应结果，判断车辆是否始出计算范围；

S6，若车辆未始出计算范围，将步骤S5得到的车辆动力学模型中的橡胶轮轮轨面接触力作为预设的橡胶轮轮轨面接触力，并代入步骤S3中，进行循环计算、分析、判断；若车辆始出计算范围，本次模拟完成，记录仿真结果；

步骤S3将橡胶轮面接触力等效为离散集中载荷的等效方法为：首先基于微元的思想，将面载荷等效为一定数量的集中载荷施加到轨道梁桥轨面上，然后将集中载荷作用在两有限元节点间，按照梁端固定的梁受力特性进行等效：

其中，Pw(x)为离散的集中载荷，Pw1(x)为与集中力Pw(x)位置相邻后节点的等效集中力，Pw2(x)为与集中力Pw(x)位置相邻前节点的等效集中力，Mw1(x)为与集中力Pw(x)位置相邻后节点的等效力矩，Mw2(x)为与集中力Pw(x)位置相邻前节点的等效力矩，a、b、l分别为距离。

5.如权利要求4所示的一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真方法，其特征在于，步骤S1中，耦合动力学仿真系统包括轨道梁（6）、设置在轨道梁（6）内的转向架（2），转向架（2）左、右两侧均分别通过导向轮面接触模型（21）、走行轮面接触模型（22）与轨道梁（6）的轨道梁腹板、轨道梁（6）的轨道梁底板连接；转向架（2）内设置有摇枕（3），摇枕（3）左、右两侧均分别通过二系悬挂横向弹簧‑阻尼模型（7）、二系悬挂垂向弹簧‑阻尼模型（8）与转向架（2）的转向腹板、转向底板连接；摇枕（3）底面连接有中心销（4），中心销（4）的另一端依次穿出转向架（2）、轨道梁（6）后与位于轨道梁（6）下方的车体（1）连接。

6.如权利要求5所示的一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真方法，其特征在于，耦合动力学仿真系统中，二系悬挂横向弹簧‑阻尼模型（7）的横向力方程为：二系悬挂垂向弹簧‑阻尼模型（8）的纵向力方程为：

车体（1）的垂向运动方程为：

车体（1）的点头运动方程为:

车体（1）的横向运动方程为:

车体（1）的侧滚运动方程为:

车体（1）的摇头运动方程为:

中心销（4）与摇枕（3）组成的共同体的垂向运动方程为：

中心销（4）与摇枕（3）组成的的横向运动方程为：

中心销（4）与摇枕（3）组成的的侧滚运动方程为：

转向架（2）的垂向运动方程：

转向架（2）的点头运动方程：

转向架（2）的横向运动方程：

转向架（2）的侧滚运动方程：

转向架（2）的摇头运动方程：

其中，Zci、Zti1、Zti2、Zhi1、Zhi2分别为第i节车车体垂向位移，前转向架垂向位移，后转向架垂向位移，前中心销垂向位移，后中心销垂向位移；Yci、Yti1、Yti2、Yhi1、Yhi2分别为第i节车车体横向位移，前转向架横向位移，后转向架横向位移，前中心销横向位移，后中心销横向位移；φci、φti1、φti2、φhi1、φhi2分别为第i节车车体侧滚角，前转向架侧滚角，后转向架侧滚角，前中心销侧滚角，后中心销侧滚角；ψci、ψti1、ψti2分别为第i节车车体摇头角，前转向架摇头角，后转向架摇头角；βci、βti1、βti2分别为第i节车车体点头角，前转向架点头角，后转向架点头角；Mc,Mh,Mt分别为车体、中线销与摇枕、转向架的质量；Icx,Icy,Icz分别为车体绕X轴、Y轴和Z轴的转动惯量；Ihx,Ihy,Ihz分别为中心销与摇枕绕X轴、Y轴和Z轴的转动惯量；Itx,Ity,Itz分别为转向架绕X轴、Y轴和Z轴的转动惯量；KzLij,KzRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧垂向刚度；KzLij、KzRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧垂向刚度；KyLij、KyRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧横向刚度；CzLij、CzRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧垂向阻尼；CyLij、CyRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧横向阻尼；Kd、Kg分别表示走行轮和导向轮的径向刚度；FzLij、FzRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧的垂向力；FyLij,FyRij分别表示第i节车第j个转向架上的左右空气弹簧的横向力；FLij、FRij分别表示第i节车第j个转向架下方的悬吊机构的斜拉弹簧AC和BD的拉力；PdLijk、PdRijk分别表示第i节车第j个转向架上的第k个轮对左右走形轮的径向力；PgLijk、PgRijk分别表示第i节车第j个转向架上的第k个轮对左右导向轮的径向力；FClijk,FCRijk分别表示第i节车第j个转向架上的第k个轮对左右导走行轮的侧偏力；MClijk,MCRijk分别表示第i节车第j个转向架上的第k个轮对左右导走行轮的回正力矩；

FHij表示第i节车第j个转向架下方的横向减振器受力；2Lc,2Lt,2Lg分别表示前后转向架质心纵向距离，转向架前后走行轮对间距和转向架前后导向轮对间距；2l3,2l5分别表示斜拉弹簧CD和AB的长度；l1,l2分别表示橡胶堆到连杆CD和AB的垂向距离；l0表示连杆AB到CD的垂向距离；a,b分别表示l2与l0的比值和l1与l0的比值；l4表示车体质心到横向减振器的垂向距离；l6表示车体质心到橡胶堆的垂向距离；l7表示中心销质心到横向减振器的垂向距离；

s1表示转向架质心到轮胎中心的垂向距离；2dw,2ds分别表示转向架左右走行轮间距和转向架左右二系悬挂横向间距；Lh1,lh2分别表示中心销到二系悬挂上表面和到连杆AB的垂向距离；Hcb,Hch分别表示车体质心到连杆CD垂向距离和中心销质心到二系悬挂下表面的垂向距离；Hbt,Htw分别表示转向架质心分别到二系悬挂下表面垂向和导向轮中心垂向位置；θLij,θRij分别表示连杆AC、CD分别与坐标轴YC的实时夹角；βLij,βRij分别表示连杆AC与连杆CD的实时夹角和BD和CD的实时夹角；χLij,χRij分别表示连杆AB与连杆AC的实时夹角和AB和BD的实时夹角；Rci,Rhij,Rcij分别表示车体，中心销和转向架的曲线半径；Rci表示车辆运行速度。

7.如权利要求5或6所示的一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真方法，其特征在于，耦合动力学仿真系统中，车体(1)与中心销(4)的运动关系模拟为：其中φc、φh分别表示车体(1)与中心销(4)的侧滚角，ψc、ψh分别表示车体(1)与中心销(4)的摇头角，xc,yc,zc为以车体(1)的质心坐标系为参考坐标系下的坐标值，xh,yh,zh为以中心销(4)与摇枕(1)组成的刚体质心坐标系为参考坐标系下的坐标值，x,y,z为绝对坐标系下的坐标值。

8.如权利要求5所示的一种悬挂式单轨车辆耦合动力学仿真方法，其特征在于，耦合动力学仿真系统中，车体（1）上的导向轮、走行轮的车轮坐标系定义为O1‑X1Y1Z1，在X1‑Z1平面车轮轮胎模型模拟为沿整个轮胎径向连续分布的弹簧阻尼模型，在Y1‑Z1平面，沿坐标Y1方向，导向轮胎力和走行轮胎力看成均匀分布，导向轮、走行轮的橡胶轮胎每单位宽度的作用力相等，整个橡胶轮轮轨面接触力由下求出：同一个坐标Y1时，在距轴心位移为x处的轮胎压缩变形为：

同一个坐标Y1时，在距轴心位移为x处的轮胎局部等效垂向压力P（x）可表达为：

整个橡胶轮轮轨面接触力的总合力P表示为：

其中，Zt为轮胎中心垂向位移，Zb为桥梁在轮胎x处位移，Z0(x)为轮胎位移x处的桥梁轨面不平顺，R为车轮半径，θ为轮胎位移x处半径与竖直方向夹角，x0为轮胎中心的水平坐标值，kz为模型弹簧压缩刚度，△Z(x)为距轴心位移为x处的轮胎压缩位移，cz为模型阻尼系数， 为距轴心位移为x处的轮胎压缩变形率；l为轮胎接触矩形的长度；ΔZ(x)t表示t时刻距轴心位移为x处的轮胎压缩变形，ΔZ(x)t‑Δt表示(t‑Δt)时刻距轴心位移为x处的轮胎压缩变形，b为轮胎模型模拟时每段轮胎单元的宽度。