国内研究现状国内的专家和学者对于轮对应力方面的研究的先例比较少，所以到目前为止我国还没有形成自己的轮对应力和轮轨强度校核方面的标准。我国学者唐道武[8]对带腹板孔车轮使用ANSYS进行了限元分析，通过ANSYS应力图直接读取车轮在直线、曲线和道岔工况下车轮上薄弱部位的应力大小。并且利用计算公式推导出了车轮的安全系数，同时对车轮疲劳强度进行校核。米彩盈[9]等根据国际铁路联盟的标准下进行研究，规定了应在什么载荷工况下对 “中华之星”动力车车轮强度分析，通过建立了车轮有限元分析模型，能够很精确的模拟出在实际运行中轮轨应力分布情况，同时对其强度进行校核。74680

目前，直接研究轮对的应力的是基于轮轨接触理论的指导思想下去完成实验的，Hertz理论认为轮轨接触面积为一个椭圆的接触斑。为了计算出轮轨接触应力引入了轮轨蠕滑理论，及轮轨接触以某一速度运行时，轮轨间的接触面积产生微小的滑动，为了能够更好地分析轮轨接触力，有许多相关的学者做了大量的研究，目前主流的轮轨蠕滑理论有Carter理论、J-V三维理论、Kalker的小蠕滑线性理论，为了计算结果的准确性对于小蠕滑时直接运用Kalker线性理论就可以计算出，对于大蠕滑需要用Kalker线性理论计算，并用Johnson和Vermeulen中三维理论进行修正后结果才准确。

2国外研究现状

欧洲铁路目前在车轮结构方面的设计制造准则，主要基于国际铁路联盟UICS10-5:2007和欧洲EN13979-1:2004标准中规定的计算疲劳强度的计算工况和载荷大小，在有限元中对车轮辐板进行仿真求解应力分析，在无线设计寿命准则下对疲劳强度进行校核。日本铁路根据自己在实验室中对车辆疲劳强度进行分析后，经过数据分析和处理，提出了自己对于在计算疲劳强度的计算工况和载荷的大小的理论。美国AAR标准《机车和货车车轮设计分析评定办法》[10]。采用了安全系数的计算方法，制定了计算工况和载荷大小的方法。论文网

目前，许多国家在设计自己的铁路车辆时普遍采用欧洲EN标准和日本铁路JIS标准。因此，这两种标准也成为了铁路行业的标准。JonasW[11]，Ringsberg提出用有限元对轮轨的弹塑性进行仿真分析计算，预测了有疲劳裂纹产生。我国目前采取的则是基于欧洲标准EN13104-2002给出的方法即采用材料力学理论确定车轴危险截面的应力分布的方法。2000年[12]，瑞典科学家T Telliskivi和U Olofsson用ANASYS软件对轮轨接触的装配体进行仿真，所得的计算结果同Hertz理论以及CONTACT程序的计算结果进行对比分析。

3发展趋势

我国高速客运铁路发展迅猛，伴随着速度与载荷量要求的提高；如何提高高速客车轮对安全性和可靠性这一问题必须逐步重视。从以往的经验来看，传统的理论分析计算研究方式过于繁琐，且结果过于理想化。相较之下，近年来CAD/CAE技术已经在机械设计行业中应用得较为成熟；一些复杂的工程实例在引入CAD/CAE技术后变得大为便捷，大大减小了设计难度。我国专家也早已将此种分析方法应用于工程实例，例如：道武[8]对带腹板孔车轮使用ANSYS进行了限元分析，通过ANSYS应力图直接读取车轮在直线、曲线和道岔工况下车轮上薄弱部位的应力大小。并且利用计算公式推导出了车轮的安全系数，同时对车轮疲劳强度进行校核。米彩盈[9]等根据国际铁路联盟的标准下进行研究，规定了应在什么载荷工况下对 “中华之星”动力车车轮强度分析，通过建立了车轮有限元分析模型，能够很精确的模拟出在实际运行中轮轨应力分布情况，同时对其强度进行校核。这就证明了在轮对设计的过程中引入有限元的计算分析方法是非常有效的，利用有限元分析方法可以避免以下为了提高设计效率和质量使用理论方法难以解决的问题，同样对轮对的优化设计提供了重要基础。相信有限元分析技术在铁路车辆的设计中的应用范围会更加多、更加深入。