1.仿真工况

　　车辆型号为C64(装有K4转向架);车轮型面为LM型面;半仙半径为300m,超高为110mm,轨距加宽为5mm;曲线限速为60km/h;轴重为21t.

　　2.有限元模型的建立及边界条件

　　按照车辆和轨道的实际尺寸、应用有限元软件ABAQUS建立轮轨接触的有限元模型。建模时,LM车轮的轮径为840mm,其受力状态通过多体动力学软件ADAMS计算获得;直线工况建立1/4模型,曲线工况建立整个轮对模型;轮轨接触处的单元尺寸取为1mm;采用我国常用轮轨材料,建立轮轨材料的双线性弹塑模本构模型;轮轨表面的接触形式采用自动的面面接触运算方法。

　　3.仿真计算结果

　　仿真计算得到R300m曲线工况下轮轨最大Mises应力、最大接触应力、接触面积和优化效果剪标2，直线工况、不同横移量下的轮轨最大Mises应力、最大法向接触应力、接触面积和优化效果见表3

　　由表2可见：在R300曲线上股工况下，与使用的60钢轨最大接触应力最多降低约19%;最大Mises应力最多降低约13%。

　　由表3可见：在直线工况下，在横移量为-4~2mm范围内，与使用的60钢轨相比，轮轨接触关系得到明显改善。