车轮-道岔关系是轨道交通系统中的的重要问题,其特有的结构使得轮轨接触关系与普通轮轨接触存在较大的差异。铁路高速化使车辆在道岔区运行时产生的轮轨磨耗问题日益凸显,轮轨接触带来的磨损会严重影响铁路车辆的动态性能。近些年,随着数值方法和计算机的发展,利用仿真计算分析相关问题的手段变得越来越丰富。利用Matlab数值工具,Abaqus有限元分析工具,Universal Mechanism多体动力学分析工具对不同轮缘厚度车辆的道岔区接触和磨耗特性进行了分析。本文的主要内容如下:对薄轮缘轮轨几何关系验算,主要考虑通过道岔的几何关系验算。根据计算列车通过道岔时的几何关系得出列车车轮轮缘厚度的合适范围,确保列车能够安全通过道岔。从安全的角度考虑最极限的恶劣情况,车轮轮缘厚度最好大于等于26mm(25mm值加1mm的余量)。利用Matlab数值工具对轮轨匹配多点接触计算方法进行编程。在不考虑尖轨(心轨)和基本轨相对运动的情况下的进行对比分析。比较了标准轮和轮缘减薄轮与道岔区关键截面的匹配性能。车辆车轮轮缘在被减薄后,有着更好的匹配性能,匹配区域也远离了轨距角和轮缘根部区域,匹配区域贴合度更高。更贴合的匹配对于提升车辆岔区通过性,降低磨耗有着重要的影响。利用有限元分析软件Abaqus对轮轨接触区进行合理网格尺寸划分后根据隐式计算和显式计算的特点,合理选择计算方法。对车轮与18号高速可动心轨式道岔关键截面的接触应力和接触斑的分布进行了计算,分析了横移量对减薄轮和典型道岔截面的接触状态的影响,分析了减薄轮磨耗后和典型道岔截面的接触状态的变化。在车辆轮缘减薄后,可以有效地控制车轮接触点的分布,降低轮缘处接触应力分布。利用有限元分析工具Ansys对高速动车组拖轴轮对模态进行分析,并转化为动力学模型需要的柔性体。以多体系统动力学软件Universal Mechanism为建模仿真平台对考虑轮对柔性的车辆-道岔耦合模型建模后,对车辆岔区通过性进行分析,分析了标准LM_B型车轮和减薄型LM_B车轮的岔区磨耗特性。对比标准轮和减薄轮通过量10兆吨后的道岔钢轨型面磨耗可以看出,薄轮缘车轮车辆通过后心轨磨耗有所降低。