铁路运输方式具有运载量大、运输速度高、能量消耗少、运输成本低等优点,对于整个国民经济的发展都起着相当重要的作用。近年来铁路运输不断向高速、重载、大运量和高密度方向发展,创造了巨大的经济效益。但是由于重载、高速带来的钢轨的波浪形磨耗、滚动接触疲劳、脱轨等轮轨关系问题越来越严重。轮轨接触应力的计算则是研究轮轨关系的基础,所以正确分析计算轮轨之间的接触应力对于提高铁路运输安全性与经济性都具有重要意义。本文采用三维造型软件Pro/E进行建模,考虑了车轮和钢轨真实的几何形状和边界条件,采用大型商用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA为工具进行分析,模型中的车轮采用磨耗型踏面LM踏面,钢轨采用60Kg/m钢轨。论文对LM踏面车轮与钢轨在轨底坡分别为1:20和1:40两种情况下进行了分析,结果表明钢轨在轨底坡为1:20的情况下接触应力明显小于1:40的情况;通过变换LM踏面主圆弧半径(ρa)及其圆心的位置(S2)进行分析,结果表明在1:20的轨底坡的情况下,标准的LM踏面与钢轨处于较好的匹配状态,而在1:40轨底坡的情况下,通过增大主圆弧半径(ρa)或减小其圆心位置(S2)可以降低踏面锥度,改善轮轨的匹配状态。论文对车辆转弯过程中,车轮在不同横移量时的轮轨接触应力进行了比较,分析了轮缘与钢轨接触时过渡圆弧半径(ρc)和横向力对钢轨受力的影响。