正如说的那样：“高铁，中国产的动车，这个是中国的一张亮丽的名片！”

从全球高速铁路的运营环境来看，因为轮对与钢轨间的接触疲劳损伤造成的重大事故常常发生。1998年6月3日，德国高铁ICE在行驶过程当中以200km/h的时速冲出轨道造成101人死亡以及105人受伤，后经调查发现此次事故的原因是：原本应该使用在低速列车上的双层车轮的金属彼此挤压，钢圈产生金属疲劳而断裂，钢圈在高速情况下被巨大的外力拉成钢条，一段插入车厢，另一端摩擦轨道，一直到道岔时，摩擦轨道的一段插到了道岔钢轨的下部，由于列车的高速，钢条与道岔的钢轨发生拉扯，致使列车失去平衡，酿成惨祸；2000年10 月17 日，一辆从伦敦出发动身前往利兹的列车在以185km/h的时速度通过曲线时，列车后方的8节车厢突然从钢轨上脱离，发生了严重的脱轨事故，造成4人死亡以及70人受伤，后经调查发现此次事故的原因是：由于曲线外轨产生的疲劳裂纹扩展，致使钢轨断裂，列车通过断裂的的钢轨，失去平衡，酿成悲剧；在我国，广深线和京广线的上的斜裂纹较多，主要是出现在曲线路段，若是不对斜裂纹进行休整而是让其继续扩展，那么结果就会是可怕的钢轨断裂，列车的安全行驶将会受到巨大的威胁。随着我国高速铁路客运量的不断增涨，钢轨疲劳损伤也日趋严重，维修费用也就跟着越来越多，每年光是更换钢轨的成本就达到了几十亿人民币！北美国家为了维护列车运行安全，每年投入到轮轨维修费用约1.8亿美元！就比如说在2001年1月份，针对车轮和抱轴箱出现的各种问题，大连机车车辆厂给予了大量的赔偿,用1700只新轮替换有问题的旧车轮,花费总额却多达2700万元。由此可见车轮和钢轨的疲劳损伤会造成非常多的安全事故和非常大的经济损失，因此，准确分析轮轨间的接触情况就显得十分重要。

高速列车在线路上运行时，受轨道不平顺的影响产生振动，高速列车的自身重力和运行中产生的其他载荷通过车轮作用在钢轨上，又引起钢轨弹性变形和轨道的下沉，从而使线路的不平顺加剧。机车车辆的车轮和线路的钢轨间的这种相互作用，对机车车辆运行的平稳性、车轮和钢轨之间的磨耗、机车车辆和线路的维修费用以及列车的运行安全等有直接的影响。随着机车车辆重量的不断增加以及列车运行速度的不断提高，这种影响会愈发的显著。所以说，研究机车车辆在轨道上的运动和运动过程中轮轨间的相互作用力以及如何消除它们的有害影响也就显得越发的重要。

如果采用传统意义实验的方法费时费力，随着计算机性能的提高，有限元法开始在各个领域得到普及。有限元法就是将某个结构离散为由各种单元组成的计算模型，离散后单元与单元之间利用单元的节点相互连接起来；单元节点的设置、性质、数目等应视问题的性质，描述变形形态的需要和计算精度而定，一般情况下，单元划分越细则描述变形情况就越精确，也就是说越接近实际变形，但同时计算量也就越大。所以有限元中分析的结构已不是原有的物体或结构物，而是同新材料的由众多单元以一定方式连接成的离散物体。如果划分单元数目非常多而又合理，则所获得的结果就与实际情况相符合。

当前，有限元法在机车研究中使用得越来越广泛，本课题旨在使用有限元法研究动车轮对结构性能。

1.2国内外研究现状与水平

1.2.1轮对的国内研究现状和水平

1.2.2轮对的国外研究现状和水平

1.3发展趋势

1.4课题研究内容和技术路线

1.4.1研究内容

本文主要通过文献研究和模拟法对CRH2型动车组轮对进行数据采集和有限元分析。首先通过文献研究法了解了有限元分析法在国内外轮对研究上的现状，并通过查阅文献，找到了CRH2型动车组的车轮和车轴的数据，为之后的三维建模打下基础。建模完成之后，通过查阅文献了解到了轮对过直线、过曲线和过道岔三种情况下的受力情况，通过这些数据，对自己的模型进行有限元分析。