不同轮轨接触模型对轮轨动力计算的精度分析

来源：振动与冲击杂志2026年第3期北京时间：

作者：苏天祺，郭欣茹，王先鹏，王飞，凌亮liangling@swjtu

单位：1.陕西靖神铁路有限责任公司，陕西榆林719000；2.西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室，成都610031

摘要：轮轨滚动接触是铁路大系统中最关键的接触副之一，选择一种稳健、精确和快速的轮轨滚动接触模型对精确预测车辆和轨道系统动力响应及轮轨踏面磨损至关重要。基于车辆―轨道耦合动力学理论，建立了考虑不同轮轨滚动接触算法的车辆―轨道空间耦合动力学模型，其中轮轨滚动接触数值模型包括：赫兹接触模型、ANALYN模型、MKP模型以及CONTACT模型。利用所建立的数值模型，对比在轮轨界面存在随机不平顺、车轮非圆化磨耗及焊接不平顺情况下轮轨滚动接触算法对轮轨系统动态相互作用的影响。研究结果表明：在车辆―轨道耦合动力学在线仿真计算中，相比于赫兹接触模型，轮轨非赫兹滚动接触模型可更精确地计算轮轨法向动态相互作用，尤其是当轮轨界面存在短波或脉冲型不平顺激扰时；当需要考虑计算效率时，赫兹接触模型可作为折衷选择。本文研究可为轮轨动态相互作用及轮轨磨耗预测中轮轨接触模型的选择提供理论参考。<br>

关键词：车辆―轨道耦合动力学；轮轨滚动接触模型；轮轨不平顺；轮轨系统动态相互作用；计算效率