周 宇，王 钲，卢哲超，梁 旭，李骏鹏

（1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804；2.同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室，上海201804；3.中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所，北京100081）

对钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生和磨耗发展共存的预测，有助于为钢轨使用和维修提供指导和参考。已有的钢轨裂纹萌生和磨耗共存预测方法［1］已经用于地铁钢轨裂纹萌生的预测中［2］。但由于现场钢轨疲劳裂纹萌生较早、较快［3］，且萌生阶段的裂纹尺寸较小，不容易被观测，仅能得到大致的裂纹萌生寿命范围。因此，对钢轨裂纹萌生和磨耗共存预测方法的验证，现有研究只能将预测结果与现场观测到的萌生寿命范围进行对比，这就影响了对预测方法准确度的判断。

鉴于现场观测来确定裂纹萌生寿命的方法耗时多、可控性不强，且发现裂纹时基本上已经是裂纹扩展阶段。本文考虑采用可控制条件的小比例轮轮滚动接触疲劳试验展开验证。该试验常用于评价钢轨材料的疲劳和磨耗特性。王文健等［4-5］采用小比例轮轮滚动试验机研究了干摩擦状态下轮轨滚动过程中接触疲劳与磨损相互竞争与制约的机制。Bolton和Clayton［6］采用小比例滚动接触磨损试验机研究了试样材料的磨损率和接触参数之间的关系。Tyfour等［7］采用滚动-滑动接触试验机分析了不同接触状态下钢轨材料磨损随循环次数的变化规律。张伟［8］，张波等［9］以及王文健等［10］分别采用轮轨试验机研究了荷载、转速、蠕滑率和材质对钢轨接触疲劳磨损特性的影响。……