李 行 ，张继旺 ，徐俊生 ，苏凯新 ，张金鑫 ，鲁连涛 ，吴明泽

（1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031；2.太原重工轨道交通设备有限公司，山西 太原030032；3.一汽-大众汽车有限公司成都分公司，四川 成都 610100）

车轴是高速动车组走行部关键的承载零部件，其安全可靠性直接关系到列车的安全运行.车轴在服役过程承受来自轨道和车体的各种载荷、腐蚀环境、表面损伤等的挑战，在极端恶劣的条件下会出现由于疲劳断裂引起的失效[1]，而表面损伤是引起车轴疲劳裂纹萌生的主要原因之一[2].近年来，随着中国高速动车组运行里程和速度的提升，车轴在实际服役过程中会出现各种缺陷，无论是材料的加工制造，车轴的装配维修，还是运营中的环境腐蚀或外物冲击，都不可避免地会在车轴表面引入缺陷，这些损伤或缺陷都有可能加速疲劳裂纹的萌生，从而可能导致车轴发生失效断裂.然而，这些损伤不仅会产生应力集中，也会破坏表面涂层，导致车轴锈蚀，进一步降低车轴疲劳性能[2].

从材料、工艺、维修、防护等方面采取措施，高速列车车轴表面仍有可能存在各种损伤缺陷.吴圣川等[3]对高速车轴表面缺陷进行了统计发现，车轴表面主要有划伤、外物损伤等各类缺陷，且这些缺陷都大部分都是具有一定深度和宽度的三维缺陷.目前，国内外就表面损伤对车轴疲劳性能的影响开展了相关研究：吴圣川等[3]采用空气炮装置模拟研究了外物损伤对车轴疲劳强度的影响；……