随着高速列车突飞猛进的发展,轮轴作为列车重要构件,其疲劳强度评估有着更加严苛的要求。车轴在列车运行过程中由于外界环境相对复杂,极易受到意外损伤。表面损伤一旦形成,在外部循环载荷的作用下,会逐步萌生裂纹和裂纹扩展,最后达到裂纹临界值致使车轴断裂,引发安全事故。为了研究车轴表面损伤下裂纹扩展规律和裂纹对车轴可靠度的影响,本文基于应力-强度干涉理论和概率断裂力学方法,结合线路实测动应力数据、应力强度因子分析和裂纹扩展计算结果,并考虑车轴的材料疲劳性能,提出一种适用于分析具有损伤情况下车轴的可靠度修正评估方法。主要工作如下:（1）轮轴疲劳强度和疲劳寿命理论进行概述,介绍了常用的疲劳寿命的预测方法、疲劳累积损伤理论和车轴钢的疲劳特性曲线。归纳了疲劳裂纹扩展的基本理论,以及车轴钢的裂纹扩展特性。分析恒幅载荷下的疲劳损伤,提出变幅加载条件下裂纹扩展寿命的计算方法。结合疲劳相关理论和可靠度的计算方法提出车轴可靠度评价方法。（2）开展车轴疲劳强度的研究分析,进行有限元仿真,得到拖车车轴应力状态和危险截面,结合轮轴动态性能评价车轴疲劳强度。基于线路实测数据,编制八级应力谱,结合线性疲劳累积损伤法则,计算车轴实际线路运行的等效应力。（3）根据应力强度因子的相关理论,基于空心车轴表面半椭圆裂纹应力强度因子解析模型,计算裂纹不同深度和形状比的车轴裂纹尖端应力强度因子,根据计算结果分析裂纹尖端应力强度因子的变化趋势。结合有限元法与解析解作比对分析应力强度因子分布规律。根据Paris公式和应力强度因子预测车轴裂纹扩展寿命。（4）基于应力-强度干涉理论,提出车轴损伤情况下的可靠度评估方法。根据变异系数和修正系数对车轴可靠度的计算结果,结合当前车轴的实际运行情况,给出符合车轴高可靠度下的等效应力变异系数和断裂韧度变异系数。考虑不同的初始损伤（裂纹）尺寸、临界损伤（裂纹）尺寸、变异系数和等效应力等因素对车轴可靠度的影响,同时考虑车轴初始损伤的随机性影响,利用修正系数对损伤情况下车轴可靠度进行合理修正。图37幅,表22个,参考文献62篇。