磨侧、损伤鳞鱼轨外如，害病量大现出道轨线曲，下件条输运的化载重、速快前当在】要提一【）段务工京南局操场现便分以，化量其将并路，点观的高超铁过小，高超欠大京设即”小过大南欠“置设高超（出提，析
关于曲线超高的设置问题楼少俊贡照华夏越
伤损等。曲线超高与曲线轨道病害的产生有密切关系。文章通过对轮轨接触关系的分
作。
【关键词】曲线超高轮轨接触钢轨伤损
１超高设置的一般方法
轨道和机车车辆的轮对，分别是近于刚体的构筑物和近于刚体的机械装置。为了保证机车车辆通过曲线时保持平衡，必须将轨道的外侧钢轨设置适当的超高，通过列车车体的倾斜而得到的重力水平分力与其惯性力（离心力）相６页）
平衡。通过力学计算，当超高＾＝１１．８挡墙外的混凝土面板主要承受已受损挡墙ｙ２／尺时，轨道内、外侧钢轨所受压力相等。来的土压力，按照前述土压力分布形
最大弯矩Ｍ一＝６８．２ｋＮ・耐ｍ，考虑１．２２机车车辆通过曲线时的轮轨平面接系数，设计弯矩肘＝８１．８ｋＮ・ＩＩｌ／ｍ。配
触状况４＠２００。
小结
机车车辆通过曲线时，轮轨平面接赫科莉
醐羹薹霎参照水？平加囊瞑两叼。于霪蠢蠢囊薹蓊薹；霎蔷！；
（１）施工过程中在对挡土墙水平位移、竖向
移及楼房的水平位移、竖向位移进行观测的时，还密切注意挡土墙裂缝和楼房墙基裂缝发展情况。总的来看，整个挡土墙和楼房没发生大的沉降和位移，说明锚杆注浆联合加方案的实施对挡墙和楼房的影响很小。
（２）在注浆时应严格控制压力，使浆液在土中渗透以达到加固土体的目的，不能采取对
垂雾ｉ锖型霎薹薹錾囊囊
霎；蕃
襄塞蚕强陈镧
籍泔！巽；赋ｊ薹薹蠢【；鸯咱。黼港器摩融羹莆
｝孓赢引雕！ｌ茹警晶ｉ醴掣裂基髦囊霆：冀冀
铁薹冀薹ｉ道建筑２００１年第６期
ｉ蠹ｉ蓄寻ｉ叠万
方数据霎匠茹翼鬈葫蟊黝“酗黝ｌ摹蠹ｊ＊茎：垂ｊ至喜ｊ薹；
奏萋：攀；笮妻ｉｊ翥耋蒜吖鳍残蘸蠢蓥即亲；笨鑫憷ｉ絷鞋｝蠹要么军的设置或调整。
改回日期：２００ｌ—０３—０５
（责任审编李从熹）
土体进行挤密或者劈裂的方式注浆，注浆过程中应严防在土体中形成小空洞。采用ＧＪ一１５０岩芯锚杆钻机，风动冲击潜孔钻进工艺进行锚杆施工。锚固有效长度通过岩粉特征和钻进速度来控制。
（３）采用锚杆与注浆联合方案加固复杂环
（上接第上传递过式，板中倍的安全筋为ｊ＆ｌ５
位同的有固体
Ｑ７分别为在不欠不超及有欠超高状态下的列车惯性力与重力的合力，ｇ及ｇ７为其分布力。
Ｑ’
ｆ口．
ｑ
＿
Ｉ刖
１１『１
锨
．厂
、，
、
图２钢轨受力分析图
在不欠不超状态下，内外侧钢轨受力大小相等，但分布力的作用位置对钢轨并不利，钢轨受偏压，且钢轨内缘处的应力过于集中；而在欠超高状态下，由于分布力口７的合力作用线向钢轨中心线有口角的扭转，偏压减小，钢轨内缘角处的应力有所减小，这时钢轨受力较为有利。需要指出的是，两分布力ｑ、口７之间的夹角口的大小。不仅与欠超高值有关，而且与机车车辆自身及道床的密实程度也有很大关系。
４轮轨接触状态
４．１不欠不超状态时
如图３所示，不欠不超状态时，１、２位车轮轮缘与钢轨之间的游间艿＝０，即１、２位车轮的轮缘均与钢轨充分接触。列车运行时，轮轨摩擦十分严重，有较大的行驶阻力；外侧钢轨内缘角处集中应力口很大，长期运行易导致钢轨鱼鳞伤损。鱼鳞伤损常常由钢轨内缘角处萌生、加宽、加深、并逐渐向钢轨中心发展。另外，鱼鳞伤损的产生与近年来机车类型的发展有关，因为机车动力特征改变了，车轮直径大大减小了，从而引起轮轨应力骤升。４．２欠超高状态时
１位车轮轮缘与钢轨之间的游间艿＝０，但
一８一
万
方数据集中应力
图３轮轨立面接触状态
列车在欠超高状态下运行时，受到ｐ的水平分２位车轮轮缘与钢轨之间的游问艿≠０，即时轮轨摩擦明显减轻，行驶阻力减小，外轨内缘了钢轨鱼鳞伤损的产生。
可＝∑Ｋ／ｎ
这样取得的平均速度一般较大，尤其是在在只有货车运行的线路上，由于车速相近，度
可＝√∑Ｇ。Ｋ／∑Ｇ；
因为以载重Ｇ作为速度ｙ的加权系数，所以铁道建筑２００１年第６期
力作用，促使外轨内缘角处应力减小。
此时２位车轮的轮缘与钢轨不接触，列车运行角处集中应力盯也大大减少，从而有效地延缓５对平均速度ｙ取法的评价
５．１不考虑列车重量影响的平均速度
客车通过量较大的正线上。这种情况下货车将基本上以过超高状态通过曲线，对曲线轨道的破坏十分严重，主要体现在外轨鱼鳞伤损发展迅速。
可以采用这种超高。建议将此计算数值减小
１０％一１５％。
５．２综合考虑列车载重和速度的加权平均速
计算得到的速度大多偏于货车速度，即较前面的算术平均速度为小，一般可以用于运行客货列车的正线上。建议将此计算结果减小１０％一１５％。
以我段管内沪宁上行Ｉ（２９０十５５７一Ｋ２９１＋轨受力稍大于内轨，因此，应加强线路的养护，１３４曲线为例，半径１
２００
ｍ，超高２５
ｍｍ。１９９７
尤其要加强外轨下面至轨枕头部分道床的捣年４月提速前平均速度５１ｋ耐ｈ，除部分客车固，并经常保持轨面平顺、曲线方向圆顺，以达外，多数列车在近于不欠不超状态下运行，曲线到线路结构全面健康。
外轨侧磨十分严重，鱼鳞纹发展很快，钢轨使用需要补充说明的是，在曲线上设置大欠超年限平均３．５年；几次提速后，平均速度提高到
高，其所欠幅度如在计算超高值的基础上减少了７０ｋＩＩｌ，ｈ以上，但超高值仍为２５ｍｍ，多数列
１０％。１５％。一般不致于影响到旅客乘坐舒适车在欠超高状态下运行，此时外轨侧磨明显减度。但在超高设置或调整时，仍应做这项检算，缓，鱼鳞纹在新轨使用近两年后才逐渐出现，而可参照水平加速度应小于０．０５ｇ（即口＝矗欠／
且发展缓慢。自１９９７年１１月换轨至今已满３１２８＜０．０５
ｇ）设置。
年，外轨最大侧磨量仅为６ｍｍ，鱼鳞纹很细，而另外，在超高设置或调整时，应先认真测且还未发展到钢轨中央，曲线轨道状态良好。
速，并取得其他相关资料，经计算分析后进行超高的设置或调整。
６结束语
改回日期：２００ｌ—０３—０５
研究表明，列车在欠超高状态下运行时，外
（责任审编李从熹）
（上接第６页）
土体进行挤密或者劈裂的方式注浆，注浆过程挡墙外的混凝土面板主要承受已受损挡墙中应严防在土体中形成小空洞。采用ＧＪ一１５０上传递过来的土压力，按照前述土压力分布形岩芯锚杆钻机，风动冲击潜孔钻进工艺进行锚式，板中最大弯矩Ｍ一＝６８．２
ｋＮ・耐ｍ，考虑１．２
杆施工。锚固有效长度通过岩粉特征和钻进速倍的安全系数，设计弯矩肘＝８１．８ｋＮ・ＩＩｌ／ｍ。配度来控制。
筋为ｊ＆１４＠２００。
（３）采用锚杆与注浆联合方案加固复杂环境条件下危险挡墙的成功实践，既保证了原有
小结
结构的安全，又保持了与周围环境的协调，取得了较好的社会和经济效益。
（１）施工过程中在对挡土墙水平位移、竖向
参考文献
位移及楼房的水平位移、竖向位移进行观测的同时，还密切注意挡土墙裂缝和楼房墙基裂缝１工程地质手册编委会．工程地质手册．北京：中国
的发展情况。总的来看，整个挡土墙和楼房没建筑工业出版社。１９９７．５
有发生大的沉降和位移，说明锚杆注浆联合加２陈仲颐，叶书麟．基础工程学．北京：中国建筑工业
固方案的实施对挡墙和楼房的影响很小。
出版社，１９９０．１０
（２）在注浆时应严格控制压力，使浆液在土改回日期：２Ｄｏｌ—０３—２５
体中渗透以达到加固土体的目的，不能采取对
（责任审编孟庆伶）
铁道建筑２００１年第６期
一９一
万
方数据５
关于曲线超高的设置问题
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
楼少俊， 贡照华， 夏越南京铁路分局南京工务段铁道建筑
RAILWAY ENGINEERING2001，(6)1次
相似文献(4条)
1.期刊论文 贡照华 优化曲线超高设置的方法及其理论 -铁道标准设计2002(3)
在当前快速、重载的运输条件下,曲线轨道出现大量的新老病害,如外轨鱼鳞伤损、侧磨伤损等.曲线超高作为曲线轨道状态的主控要素之一,与病害的产生有密切的关系.通过对曲线上轮轨接触关系的分析,提出超高设置中"欠大过小"的观点,即设大欠超高,小过超高,并试图量化,以便于现场操作.
2.学位论文 张健 曲线通过时机车轮轨接触问题研究 2007
轮轨接触关系是研究机车车辆系统的最基本也是最复杂的一个问题，轮轨接触应力和接触力的计算是轮轨关系的基础研究，也是进一步研究机车车辆的粘着、滚动接触疲劳、波浪形磨损、噪声和脱轨等问题的理论依据。
最具有代表性轮轨滚动接触理论研究是Kalker的完全理论及基于完全理论的CONTACT程序，它可以对Hertz和非Hertz的三维弹性体滚动接触问题进行求解。但是Kalker的完全理论和CONTACT程序是在弹性半空间假设基础之上建立的，而弹性半空间假设限制了接触区域的尺寸，也就是说接触区的尺寸要比两个接触体的相对曲线半径要小。当轮缘与钢轨贴靠形成共形接触时，Kalker的完全理论和CONTACT程序无法精确模拟轮轨系统的几何形状和边界条件，因而无法保证计算精度。
有限元方法利用自身算法优势完全可以避免Kalker方法的假设，可以根据实际轮轨接触情况，精确的模拟轮轨的几何形状和边界条件。本文的有限元模型包括机车JM2型磨耗型踏面、60kg/m钢轨、扣件、橡胶垫板和道床等，这样能更加真实地模拟了轮轨接触状态。
本文利用参变量变分原理和由其推导出的有限元参数二次规划法，并结合多重多支子结构技术求解机车车辆曲线通过时考虑摩擦的轮轨弹性接触问题。计算不同轴重、曲线通过速度、曲线半径、曲线超高、摩擦系数、减载率和横向力对轮轨接触状态的影响，得出了轮轨接触力和接触应力场随上述参数变化规律，为提高机车车辆粘着、减缓钢轨磨耗和防止列车脱轨等问题提供了理论依据。
3.期刊论文 孙君玉 地铁车辆轮轨系统减磨的研究 -城市公用事业2001,15(1)
从上海地铁一号线电动列车在线路上运行中出现的轮轨非正常磨耗问题出发,对车辆的动力学性能及列车的蛇行稳定性和曲线通过性能进行了全面的调查和分析.特别是针对磨耗影响较大的参数,如一系定位刚度、踏面外型、轮轨接触状态、曲线超高不足等,作了系统优化分析,为轮缘减磨措施提供理论依据,并提出了须采取的措施和建议.
4.学位论文 司道林 重载铁路曲线轨道结构参数及钢轨型面对曲线通过性能影响的研究 2008
发展重载铁路运输是铁路扩能增效的一种有效途径，但随着列车轴重的增加，轮轨动力作用加剧，轨道结构破坏严重，轮轨磨耗异常显著，导致车轮镟修周期缩短和钢轨的使用寿命降低。
为了减轻重载铁路轮轨磨耗，延长钢轨使用寿命，本文深入研究轨道结构参数(主要包括轨底坡及曲线超高)及钢轨型面对重载铁路轮轨动态相互作用性能及磨耗的影响，探明规律，提出减缓轮轨相互作用及磨耗的技术措施，并结合工程实际，进行现场试验与观测。
首先，运用SIMPACK软件，建立重载货车模型。模型中考虑了楔块移动自由度，楔块摩擦力的大小取决于法向正压力，充分反应了楔块主、副摩擦面的摩擦减振作用。采用实测轮轨型面进行动力学计算，并与试验指标对比分析，对模型进行验证。根据磨耗程度和病害类型对实测轮轨型面进行分类，分析轮轨型面磨耗的演变规律，从中发现，改善轮轨接触参数的研究重点在钢轨型面。
然后，分析了轨道结构参数对车辆曲线通过性能的影响规律，分析发现，曲线欠超高的设置有利于提高拖轮的导向能力，减小导向轮的导向压力。轨底坡的调整可明显改善轮轨接触几何，增大轮径差和接触角，改善车辆的曲线通过性能。
接下来，研究了钢轨型面对轮轨接触参数的影响，并在理论分析的基础上，对75kg/m钢轨型面进行修整，通过对其动力学性能对比分析，最终得出切合实际的目标打磨型面。
最后，根据所提出技术措施，设置曲线试验段，通过对试验段的长期观测研究发现，所采取的措施是有效的。
引证文献(1条)
1. 刘凤奎. 蔺鹏臻. 王亚军 铁路曲线外轨超高智能系统[期刊论文]-城市轨道交通研究 2009(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tdjz200106003.aspx
下载时间：2010年5月12日
磨侧、损伤鳞鱼轨外如，害病量大现出道轨线曲，下件条输运的化载重、速快前当在】要提一【）段务工京南局操场现便分以，化量其将并路，点观的高超铁过小，高超欠大京设即”小过大南欠“置设高超（出提，析
关于曲线超高的设置问题楼少俊贡照华夏越
伤损等。曲线超高与曲线轨道病害的产生有密切关系。文章通过对轮轨接触关系的分
作。
【关键词】曲线超高轮轨接触钢轨伤损
１超高设置的一般方法
轨道和机车车辆的轮对，分别是近于刚体的构筑物和近于刚体的机械装置。为了保证机车车辆通过曲线时保持平衡，必须将轨道的外侧钢轨设置适当的超高，通过列车车体的倾斜而得到的重力水平分力与其惯性力（离心力）相６页）
平衡。通过力学计算，当超高＾＝１１．８挡墙外的混凝土面板主要承受已受损挡墙ｙ２／尺时，轨道内、外侧钢轨所受压力相等。来的土压力，按照前述土压力分布形
最大弯矩Ｍ一＝６８．２ｋＮ・耐ｍ，考虑１．２２机车车辆通过曲线时的轮轨平面接系数，设计弯矩肘＝８１．８ｋＮ・ＩＩｌ／ｍ。配
触状况４＠２００。
小结
机车车辆通过曲线时，轮轨平面接赫科莉
醐羹薹霎参照水？平加囊瞑两叼。于霪蠢蠢囊薹蓊薹；霎蔷！；
（１）施工过程中在对挡土墙水平位移、竖向
移及楼房的水平位移、竖向位移进行观测的时，还密切注意挡土墙裂缝和楼房墙基裂缝发展情况。总的来看，整个挡土墙和楼房没发生大的沉降和位移，说明锚杆注浆联合加方案的实施对挡墙和楼房的影响很小。
（２）在注浆时应严格控制压力，使浆液在土中渗透以达到加固土体的目的，不能采取对
垂雾ｉ锖型霎薹薹錾囊囊
霎；蕃
襄塞蚕强陈镧
籍泔！巽；赋ｊ薹薹蠢【；鸯咱。黼港器摩融羹莆
｝孓赢引雕！ｌ茹警晶ｉ醴掣裂基髦囊霆：冀冀
铁薹冀薹ｉ道建筑２００１年第６期
ｉ蠹ｉ蓄寻ｉ叠万
方数据霎匠茹翼鬈葫蟊黝“酗黝ｌ摹蠹ｊ＊茎：垂ｊ至喜ｊ薹；
奏萋：攀；笮妻ｉｊ翥耋蒜吖鳍残蘸蠢蓥即亲；笨鑫憷ｉ絷鞋｝蠹要么军的设置或调整。
改回日期：２００ｌ—０３—０５
（责任审编李从熹）
土体进行挤密或者劈裂的方式注浆，注浆过程中应严防在土体中形成小空洞。采用ＧＪ一１５０岩芯锚杆钻机，风动冲击潜孔钻进工艺进行锚杆施工。锚固有效长度通过岩粉特征和钻进速度来控制。
（３）采用锚杆与注浆联合方案加固复杂环
（上接第上传递过式，板中倍的安全筋为ｊ＆ｌ５
位同的有固体
Ｑ７分别为在不欠不超及有欠超高状态下的列车惯性力与重力的合力，ｇ及ｇ７为其分布力。
Ｑ’
ｆ口．
ｑ
＿
Ｉ刖
１１『１
锨
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、，
、
图２钢轨受力分析图
在不欠不超状态下，内外侧钢轨受力大小相等，但分布力的作用位置对钢轨并不利，钢轨受偏压，且钢轨内缘处的应力过于集中；而在欠超高状态下，由于分布力口７的合力作用线向钢轨中心线有口角的扭转，偏压减小，钢轨内缘角处的应力有所减小，这时钢轨受力较为有利。需要指出的是，两分布力ｑ、口７之间的夹角口的大小。不仅与欠超高值有关，而且与机车车辆自身及道床的密实程度也有很大关系。
４轮轨接触状态
４．１不欠不超状态时
如图３所示，不欠不超状态时，１、２位车轮轮缘与钢轨之间的游间艿＝０，即１、２位车轮的轮缘均与钢轨充分接触。列车运行时，轮轨摩擦十分严重，有较大的行驶阻力；外侧钢轨内缘角处集中应力口很大，长期运行易导致钢轨鱼鳞伤损。鱼鳞伤损常常由钢轨内缘角处萌生、加宽、加深、并逐渐向钢轨中心发展。另外，鱼鳞伤损的产生与近年来机车类型的发展有关，因为机车动力特征改变了，车轮直径大大减小了，从而引起轮轨应力骤升。４．２欠超高状态时
１位车轮轮缘与钢轨之间的游间艿＝０，但
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万
方数据集中应力
图３轮轨立面接触状态
列车在欠超高状态下运行时，受到ｐ的水平分２位车轮轮缘与钢轨之间的游问艿≠０，即时轮轨摩擦明显减轻，行驶阻力减小，外轨内缘了钢轨鱼鳞伤损的产生。
可＝∑Ｋ／ｎ
这样取得的平均速度一般较大，尤其是在在只有货车运行的线路上，由于车速相近，度
可＝√∑Ｇ。Ｋ／∑Ｇ；
因为以载重Ｇ作为速度ｙ的加权系数，所以铁道建筑２００１年第６期
力作用，促使外轨内缘角处应力减小。
此时２位车轮的轮缘与钢轨不接触，列车运行角处集中应力盯也大大减少，从而有效地延缓５对平均速度ｙ取法的评价
５．１不考虑列车重量影响的平均速度
客车通过量较大的正线上。这种情况下货车将基本上以过超高状态通过曲线，对曲线轨道的破坏十分严重，主要体现在外轨鱼鳞伤损发展迅速。
可以采用这种超高。建议将此计算数值减小
１０％一１５％。
５．２综合考虑列车载重和速度的加权平均速
计算得到的速度大多偏于货车速度，即较前面的算术平均速度为小，一般可以用于运行客货列车的正线上。建议将此计算结果减小１０％一１５％。
以我段管内沪宁上行Ｉ（２９０十５５７一Ｋ２９１＋轨受力稍大于内轨，因此，应加强线路的养护，１３４曲线为例，半径１
２００
ｍ，超高２５
ｍｍ。１９９７
尤其要加强外轨下面至轨枕头部分道床的捣年４月提速前平均速度５１ｋ耐ｈ，除部分客车固，并经常保持轨面平顺、曲线方向圆顺，以达外，多数列车在近于不欠不超状态下运行，曲线到线路结构全面健康。
外轨侧磨十分严重，鱼鳞纹发展很快，钢轨使用需要补充说明的是，在曲线上设置大欠超年限平均３．５年；几次提速后，平均速度提高到
高，其所欠幅度如在计算超高值的基础上减少了７０ｋＩＩｌ，ｈ以上，但超高值仍为２５ｍｍ，多数列
１０％。１５％。一般不致于影响到旅客乘坐舒适车在欠超高状态下运行，此时外轨侧磨明显减度。但在超高设置或调整时，仍应做这项检算，缓，鱼鳞纹在新轨使用近两年后才逐渐出现，而可参照水平加速度应小于０．０５ｇ（即口＝矗欠／
且发展缓慢。自１９９７年１１月换轨至今已满３１２８＜０．０５
ｇ）设置。
年，外轨最大侧磨量仅为６ｍｍ，鱼鳞纹很细，而另外，在超高设置或调整时，应先认真测且还未发展到钢轨中央，曲线轨道状态良好。
速，并取得其他相关资料，经计算分析后进行超高的设置或调整。
６结束语
改回日期：２００ｌ—０３—０５
研究表明，列车在欠超高状态下运行时，外
（责任审编李从熹）
（上接第６页）
土体进行挤密或者劈裂的方式注浆，注浆过程挡墙外的混凝土面板主要承受已受损挡墙中应严防在土体中形成小空洞。采用ＧＪ一１５０上传递过来的土压力，按照前述土压力分布形岩芯锚杆钻机，风动冲击潜孔钻进工艺进行锚式，板中最大弯矩Ｍ一＝６８．２
ｋＮ・耐ｍ，考虑１．２
杆施工。锚固有效长度通过岩粉特征和钻进速倍的安全系数，设计弯矩肘＝８１．８ｋＮ・ＩＩｌ／ｍ。配度来控制。
筋为ｊ＆１４＠２００。
（３）采用锚杆与注浆联合方案加固复杂环境条件下危险挡墙的成功实践，既保证了原有
小结
结构的安全，又保持了与周围环境的协调，取得了较好的社会和经济效益。
（１）施工过程中在对挡土墙水平位移、竖向
参考文献
位移及楼房的水平位移、竖向位移进行观测的同时，还密切注意挡土墙裂缝和楼房墙基裂缝１工程地质手册编委会．工程地质手册．北京：中国
的发展情况。总的来看，整个挡土墙和楼房没建筑工业出版社。１９９７．５
有发生大的沉降和位移，说明锚杆注浆联合加２陈仲颐，叶书麟．基础工程学．北京：中国建筑工业
固方案的实施对挡墙和楼房的影响很小。
出版社，１９９０．１０
（２）在注浆时应严格控制压力，使浆液在土改回日期：２Ｄｏｌ—０３—２５
体中渗透以达到加固土体的目的，不能采取对
（责任审编孟庆伶）
铁道建筑２００１年第６期
一９一
万
方数据５
关于曲线超高的设置问题
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
楼少俊， 贡照华， 夏越南京铁路分局南京工务段铁道建筑
RAILWAY ENGINEERING2001，(6)1次
相似文献(4条)
1.期刊论文 贡照华 优化曲线超高设置的方法及其理论 -铁道标准设计2002(3)
在当前快速、重载的运输条件下,曲线轨道出现大量的新老病害,如外轨鱼鳞伤损、侧磨伤损等.曲线超高作为曲线轨道状态的主控要素之一,与病害的产生有密切的关系.通过对曲线上轮轨接触关系的分析,提出超高设置中"欠大过小"的观点,即设大欠超高,小过超高,并试图量化,以便于现场操作.
2.学位论文 张健 曲线通过时机车轮轨接触问题研究 2007
轮轨接触关系是研究机车车辆系统的最基本也是最复杂的一个问题，轮轨接触应力和接触力的计算是轮轨关系的基础研究，也是进一步研究机车车辆的粘着、滚动接触疲劳、波浪形磨损、噪声和脱轨等问题的理论依据。
最具有代表性轮轨滚动接触理论研究是Kalker的完全理论及基于完全理论的CONTACT程序，它可以对Hertz和非Hertz的三维弹性体滚动接触问题进行求解。但是Kalker的完全理论和CONTACT程序是在弹性半空间假设基础之上建立的，而弹性半空间假设限制了接触区域的尺寸，也就是说接触区的尺寸要比两个接触体的相对曲线半径要小。当轮缘与钢轨贴靠形成共形接触时，Kalker的完全理论和CONTACT程序无法精确模拟轮轨系统的几何形状和边界条件，因而无法保证计算精度。
有限元方法利用自身算法优势完全可以避免Kalker方法的假设，可以根据实际轮轨接触情况，精确的模拟轮轨的几何形状和边界条件。本文的有限元模型包括机车JM2型磨耗型踏面、60kg/m钢轨、扣件、橡胶垫板和道床等，这样能更加真实地模拟了轮轨接触状态。
本文利用参变量变分原理和由其推导出的有限元参数二次规划法，并结合多重多支子结构技术求解机车车辆曲线通过时考虑摩擦的轮轨弹性接触问题。计算不同轴重、曲线通过速度、曲线半径、曲线超高、摩擦系数、减载率和横向力对轮轨接触状态的影响，得出了轮轨接触力和接触应力场随上述参数变化规律，为提高机车车辆粘着、减缓钢轨磨耗和防止列车脱轨等问题提供了理论依据。
3.期刊论文 孙君玉 地铁车辆轮轨系统减磨的研究 -城市公用事业2001,15(1)
从上海地铁一号线电动列车在线路上运行中出现的轮轨非正常磨耗问题出发,对车辆的动力学性能及列车的蛇行稳定性和曲线通过性能进行了全面的调查和分析.特别是针对磨耗影响较大的参数,如一系定位刚度、踏面外型、轮轨接触状态、曲线超高不足等,作了系统优化分析,为轮缘减磨措施提供理论依据,并提出了须采取的措施和建议.
4.学位论文 司道林 重载铁路曲线轨道结构参数及钢轨型面对曲线通过性能影响的研究 2008
发展重载铁路运输是铁路扩能增效的一种有效途径，但随着列车轴重的增加，轮轨动力作用加剧，轨道结构破坏严重，轮轨磨耗异常显著，导致车轮镟修周期缩短和钢轨的使用寿命降低。
为了减轻重载铁路轮轨磨耗，延长钢轨使用寿命，本文深入研究轨道结构参数(主要包括轨底坡及曲线超高)及钢轨型面对重载铁路轮轨动态相互作用性能及磨耗的影响，探明规律，提出减缓轮轨相互作用及磨耗的技术措施，并结合工程实际，进行现场试验与观测。
首先，运用SIMPACK软件，建立重载货车模型。模型中考虑了楔块移动自由度，楔块摩擦力的大小取决于法向正压力，充分反应了楔块主、副摩擦面的摩擦减振作用。采用实测轮轨型面进行动力学计算，并与试验指标对比分析，对模型进行验证。根据磨耗程度和病害类型对实测轮轨型面进行分类，分析轮轨型面磨耗的演变规律，从中发现，改善轮轨接触参数的研究重点在钢轨型面。
然后，分析了轨道结构参数对车辆曲线通过性能的影响规律，分析发现，曲线欠超高的设置有利于提高拖轮的导向能力，减小导向轮的导向压力。轨底坡的调整可明显改善轮轨接触几何，增大轮径差和接触角，改善车辆的曲线通过性能。
接下来，研究了钢轨型面对轮轨接触参数的影响，并在理论分析的基础上，对75kg/m钢轨型面进行修整，通过对其动力学性能对比分析，最终得出切合实际的目标打磨型面。
最后，根据所提出技术措施，设置曲线试验段，通过对试验段的长期观测研究发现，所采取的措施是有效的。
引证文献(1条)
1. 刘凤奎. 蔺鹏臻. 王亚军 铁路曲线外轨超高智能系统[期刊论文]-城市轨道交通研究 2009(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tdjz200106003.aspx
下载时间：2010年5月12日