目前轮对研究的方法有人工测试，人工测试需要做相关实验和测绘，这种方法比较费时费力。随着计算机技术和有限元技术的发展，有限元分析法开始普及。国内外许多关于力学问题都会通过有限元方法解决。

课题旨在采用有限元方法分析轮对在不同路况的受力情况，并进行车轮参数形状优化，得到提高轮对强度及寿命的方案，为轮对的设计提供一定的参考依据。

1。2国内外研究状况

1。2。1高铁发展现状和水平

高速铁路方面，日本是第一个拥有高速铁路的国家。日本的铁路发展虽然没有欧美国家早，在二战后，日本经济快速恢复，使得新干线高速铁路在1964年通车。法国也是研究高速列车较早的国家。早在1955年，他们的电力机车就达到了331km/h。在1976年，他们开始研发TGV高速列车并在1981年投入运营。德国是在1986年开始发展高速铁路的，并在1989年投入运营了ICE城际快车。在20世纪90年代，各国都兴起了建立高速铁路的热潮。

中国的铁路有100多年的历史了，但相比其他国家，高速铁路的建设起步有点晚。在1994年，深圳准高速铁路的建立成了中国高速铁路发展的起点。起初，中国一直计划制造一台拥有自主知识产权的列车，先后研发了韶山8型电力机车、DJJ1型电力动车组等铁路，速度突破了200km/h。在中华之星研发成功后，速度更是突破了300km/h，但在试验中出现了故障。最终与外国公司合作生产和谐号动车组，并在2008年CRH2C达到了390 km/h的速度。

1。2。2轮对的研究现状和水平

1。3发展趋势

1。4论文的主要研究方法

本课题主要通过有限元软件对轮对的分析，验算其强度。

主要研究内容如下：

1）轮对结构设计。通过查找得到CRH2车轮及车轴的几何尺寸，并查询60kg/m铁轨的尺寸，并分析介绍车轮这种设计的原因。然后使用UG模具设计软件绘制出车轴、车轮的零件图，并画出装配图。

2）轮对施加边界条件。在此需要使用到Ansys有限元分析软件。首先确定轮对上所受到的约束。然后施加载荷。最后基于UIC510-5标准，确定轮对在三种不同工况下的受力情况，并施加轮对上的载荷。文献综述

3）轮对有限元分析。通过上一步的边界条件，用Ansys进行分析求解。从最后分析Ansys生成的云图，并确定轮对的强度。

下图1。1为本课题的流程图。

图1。1 课题流程

1。5本章小结

本章主要简要地介绍了高速动车组轮对结构设计和受力分析这个课题的选题背景，目的还有意义。然后简述了国内外高速铁路的发展情况。本文的研究方向是高速动车组的轮对强度，因此也分析了国内外轮对研究的情况。最后说明了课题具体有哪些内容。

2轮对设计

目前国内CRH2的研发状况都比较成熟，因此课题选用CRH2高速动车组的轮对进行探讨。

22。1CRH2介绍

CRH2是我国在第六次铁路大提速中建造的高速铁路，其转向架的型号是SKMB-200（动车）和SKTB-200（拖车），这是向日本川崎重工订购，并在DT206动车转向架和TTR7004B拖车转向架进行了改良，动车转向架上有构架、基础制动装置、牵引装置、牵引电机、驱动装置、轮对轴箱和二系悬挂，拖车转向架结构与动车转向架的结构基本相同，不过缺少了驱动装置和牵引电机[9]。其编组形式为四动四拖（拖动动拖 拖动动拖）。转向架的构架为H型，转向架上的两根轴是没有摇枕的。一系悬挂是钢弹簧转臂式定位，二系悬挂使用的是空气弹簧，因为空气弹簧的间距较大，所以没有使用抗侧滚扭杆装置。