高速列车运行速度不断提高,轮轨之间的作用力更加激烈。轮轨力的准确识别对保障列车安全运行具有重要意义,而测力轮对法是目前使用最广、测量最精确的轮轨力识别方法。本文以测力轮对法为基础,采用有限元分析技术研究精确识别轮轨力的理论与方法,以缩短测力轮对的开发与分析周期。论文的主要工作有:对轮对缩比模型进行了有限元模态分析与试验模态分析,分别得到了结构的仿真计算模态参数和试验实测模态参数,使用基于灵敏度的模型修正方法对模型进行修正;将过盈量与摩擦系数作为研究参数,分析过盈配合对轮对模态参数与应变分布的影响,确定有限元模型中轮轴与轮毂的连接模拟方式,最终获得精确的有限元模型。通过对轮对模型的静力分析得到辐板上的应变分布,提出了两种可以消除谐波的组桥方式,并予以理论证明与仿真验证;在此基础上提出了一种综合考量辐板与轮轴应变的轮轨力识别算法,通过构建过渡矩阵代替传统的灵敏度矩阵,将主元加权迭代法加入到轮轨力识别中,使其可有效地控制过渡矩阵的条件数,提高识别精度。设计并完成了轮对标定试验,验证了所提出的识别算法与组桥的谐波消除能力。利用MATLAB GUI编程开发了相关工具箱,实现有限元模型表面节点的识别与轮轨力的识别,为实际应用提高良好的人机交互界面,并通过实例验证了工具箱的可靠性。