崔晓飞，姚德臣，杨建伟，夏志成，陈小英

（1 北京建筑大学 机电与车辆工程学院，北京100044；2 北京建筑大学 城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室，北京100044；3 北京锦鸿希电信息技术股份有限公司，北京100071）

如今，地铁正逐渐成为人们理想的日常出行方式，给人们带来舒适、快捷、方便的同时，地铁车辆也在发生损伤，这些损伤不仅造成了振动冲击的加剧，还会大大缩短车辆的使用寿命，甚至危害行车安全。例如，地铁车辆车轮在运行中发生的沟槽、擦伤、剥离、扁疤和多边形等异常磨耗现象，这些异常磨耗致使车辆产生轮轨匹配关系恶化，车辆动力学性能降低，维修运营费用增加等众多不利影响，给地铁正常运行带来巨大的挑战［1-2］。

国内外对轮对踏面磨耗影响车辆动力学性能的研究成果显著。黄育斌等［3］建立地铁车型的动力学模型，仿真发现车轮踏面异常磨耗使轮轨接触点分布改变，对车辆动力学性能降低明显。张合吉等［4］建立了车轮/辙叉接触有限元模型，分析结果表明车轮踏面出现的凸台异常磨耗使轮轨接触应力增大，对车轮辙叉接触不利。胡志柯等［5］利用多体动力学分析软件UM 建立地铁拖车模型，分析发现椭圆轮对不仅使轮轨力增大，同时磨耗率也大于标准轮对。孙宇等［6］基于车辆—轨道耦合动力学理论，分析认为高速动车轮对的凹形磨耗会增大轮轨横向力的振动幅值，不利于行车安全。宋志坤等［7］通过建立柔性轮对的车辆动力学模型，研究认为车轮多边形引起轮轨垂向力较大的波动，并受多边形幅值和阶数的影响。……