随着列车运行速度的提高,作为高速列车的重要走行部件,轮轴的疲劳强度及疲劳寿命显得尤为重要,尤其是当车轴存在缺陷时,对高速列车的安全产生了极大的威胁。本论文以CR400动车组的轮轴为研究对象,对轮轴载荷谱和含缺口车轴的裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命进行了分析,主要工作如下:(1)静态标定试验:解释了轮对连续测量实现的原理,简述了标定试验的方案及工况;以准静态法为原则,在分析了加载位置和加载角度对各桥路输出的影响后,对标定数据进行了线性拟合,得到轮轨力垂向、横向载荷传递系数。(2)编制线路实测轮轴载荷谱:对线路测试试验采集到的数据进行了分析处理,得到了展现测试过程中轮轴所受载荷幅值与对应频次的载荷谱。分析了列车在不同速度级和不同载重量工况下运行的规律。(3)估计裂纹萌生寿命:在轮轴有限元模型的一侧三个测点处分别引入三种不同形状的缺口,通过有限元仿真计算得到缺口的应力集中系数,进而得到对应的疲劳缺口系数。通过光滑试样S-N曲线结合上面提到的系数对缺口 S-N曲线进行了估计。将缺口 S-N曲线应用于Miner线性累积损伤计算方法,计算得到了不同形状缺口作用下的车轴的裂纹萌生寿命,并分析了缺口形状对裂纹萌生寿命的影响。(4)预测裂纹扩展寿命:将前面计算用到的缺口简化为裂纹并引入到车轴上的一个测点。采用Paris方程结合Newman对有效应力强度因子的解释,输入实测载荷谱后计算了三种不同形状的裂纹对应的车轴剩余寿命。图69幅,表15个,参考文献60篇。