为了得到CRH2型高速动车组的轮对应力的分布以及车轮在不同工况下的应力分布，对CRH2型高速动车组的轮对进行了建模思路的简化，进行对CRH2型高速动车组的轮对模型，以及60 kg/m型钢轨轮轨的模型，模拟出在实际的运行过程中车轮以及车轴所受载荷以及约束的种类，利用ANSYS进行力学分析得出应力应变图，这样就可以直观的看到车轮以及车轴的应变图。

1。2轮轨应力分析国内外研究现状

1。2。1国内研究现状

1。2。2国外研究现状

1。3发展趋势

1。4本论文的研究内容

本次论文主要研究高速动车组轮轨应力分析，主要包括在曲线、直线、道岔工况下的轮轨应力的分布。其中主要涉及的内容有：

1）轮对参数化建模，采取合理的简化思路和原则对动车组轮对的外观进行简化后，使其能够模拟出动车组实际运行的过程中轮对的运行状况，以及轮对的基本轮廓，目前将轮对简化为一个车轴和两个车轮。目前为了提高动车组运行速度和减小簧下质量，在满足动车组车轴设计的安全强度的要求下，尽量采取空心轴。对于高速动车组运行状况影响最大的因素也就是车轮踏面，目前采用LMA磨耗型踏面，需要根据这类踏面的基本尺寸画出车轮的基本轮廓。

2）钢轨的参数化建模，目前对于使用较为广泛的钢轨有50Kg/m和60Kg/m钢轨，由于这次仿真分析需要建立60Kg/m钢轨的模型，自己翻阅相关的资料和书籍找到了基本尺寸可以利用SolidWorks画出其轮廓，在镜像后根据国际标准规矩建立两个相互平行的钢轨来模拟出实际的运行状况。

3）车轮的有限元分析，利用SolidWorks对CRH2型动车组车轮建模后，将模型导入到workbench中进行有限元分析。分析出车轮在三种不同工况中车轮的疲劳强度是否满足设计的标准。

4）典型工况的应力分析，需要模拟出动车组车辆在曲线、直线、道岔工况下车轮的应力分布情况，对其模型执行网格化、约束后，需要根据经验公式计算出在曲线、直线、道岔工况下的载荷的种类以及载荷的大小，这样就可以在车轮踏面上施加相应计算载荷。然后将相应的载荷施加到仿真环境中，去得到应力分布情况。

2轮轨介绍

2。1车轮的材料

车轮是高速列车运行安全方面应该最应该引起重视的零部件之一。为了提高车轮的耐磨性和抗擦伤剥离性，每个国家选择钢的材料都有自己标准，车轮运行条件不同，高速车轮用钢都有一定的差异性[15]。一般的客车、电动车组的车轮大多采用整体辗钢轮。车轮的用材要求钢有高强度、高硬度、耐磨性、耐热性、韧性、耐疲劳性能等[16]。美国、日本等国家采用的是含碳量较高的车，欧洲各国则采用含碳量低的车轮，如R7钢、R8钢等。虽然欧洲各国高速车轮用钢的含碳量较低，但是由于采用微合金化即加入少量的Cr、Mo、V，改善了钢的综合性能，提高了硬度并具有较高的韧性和更低的微裂纹敏感性，含碳量低的钢是高速车轮的理想用钢。

2。1。1法国TGV车轮材料

法国TGV车轮使用钢为符合UIC-812-3标准的ER7钢和ER8钢，其化学成分和机械性能分别如表2。1和表2。2所示。

表2。1法国TGV车轮用的钢化学成分表

钢种 C Si Mn P S Cu Ni Cr V

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