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一些在普通铁路上的不存在或被忽略的因素也在其运行过程中日渐暴露， 成为了亟需解决
的问题。
1.1 选题的目的和意义
高速动车组是一个非常实用的交通运输工具， 具有许多其他交通工具所没有的显著优
点。高速铁路的发展将大大降低运输成本，产生巨大的社会效益。但我们必须面对的一个
问题是，尽管近年来我国高速动车组发展非常迅速，高速铁路线路条件比普通铁路线路也
改善了许多，车轮缺陷和曲线通过问题依然是其动力学系统中的一个重要问题。
不同的车轮踏面与相同的轨道配合时会产生不同的轮轨接触情况， 这是影响列车的曲
线通过性能的一大原因[1]
。列车通过曲线，由于轮对和轨道的形状变化的形状和运行的不
同，导致轮轨几何接触之间的不同，也会引起轮轨接触状态的差异[2]
，从而导致轮对踏面
和轨道间存在情况各异的磨耗问题，尤其是当列车的行驶速度越来越高时，轮对和轨道之
间的磨耗问题也会愈演愈烈。单单从轮轨磨耗方面来说，若磨耗问题严重的线路区域， 走
行最多数万千米，轮对的轮缘就会磨耗到达极限，每二、三年就需要更新一次钢轨[3]
。这
一问题严重上影响我国铁路发展。有学者进行了模拟计算，结果证明轮对的踏面外形会影
响列车抗蛇行减震器的卸荷特性，进一步影响列车稳定性。因此，合理地选择车轮踏面，
对于减少轮轨磨耗，提高列车曲线通过性能有很大的帮助。而车轮踏面磨耗也是引起车轮
外形变化的重要因素[4]
。故而，考虑轮对踏面的影响，对提高列车的曲线通过性能是非常
有帮助的。
1.2 高速动车组的发展
动车组，也被称为多动力列车组合（Multiple Units） ，是一种相对普通铁路来说速度
比较高的列车。普通火车把动力集中在机车上，而动车组则将带来分散在各个车辆上。 在
动车组上，带有动力装置的车辆被称为动车，不带动力装置的车辆被称为拖车。把一定数
量的动车和拖车组合在一起变形成了动车组[5]
。这种把动力分散在车辆上，并把动车和拖
车相组合的技术，最开始应用于地铁。动车组是铁路客运的新方式，绝大多数用于客运，
只有个别国家如日本尝试将动车组用于货运。某些动车组允许多列重联。
1825年，世界上第一条铁路在英国建立，由于运输速度，交通能源等原因，铁路是各
个国家长期以来的主要运输方式。在其后，由于其他交通运输方式的发展，铁路运输受到影响，进入低潮期。上世纪七十年代，铁路运输重新受人青睐。高速铁路更是以其自身的
诸多优点，一跃成为最受人喜爱的交通工具。
1964年，历时五年日本东海道新干线成功运营，世界迎来了一个高速铁路的新时代。
自此之后，世界各国争相规划和建设高速铁路。 法国人建造的第一条高速铁路（TGV 1981
东南线） ，高速铁路显示出旺盛的生命力。高速铁路带来的利益，引起了世界各国的兴趣，
他们纷纷开始计划建造高速铁路。当今世界发展高速铁路已是势不可挡。目前，世界上已
开发并已成功地应用于动车组的国家是日本、法国、德国和意大利，共同点是很多先进技
术是列车中应用的一部分，它们具有不同的特点，根据使用各国的传统经验和条件，特别
是在转向架的结构，重量轻，流线型的形状、动态配置和结构，技术，电力传输和控制信
息网络，有其自身的特点。其他已经发展或者准备发展该技术的国家和地区，是建基于这