摘要：钢轨铝热焊接接头是铁路无缝线路最薄弱的环节，为了研究焊接接头的性能，在钢轨铝热焊接过程数值模拟结果的基础上，采用基于Timoshenko梁的车辆一轨道耦合动力学方法，求解了带有焊接接头短波不平顺的轮轨接触参数，最后，基于Hertz接触理论，建立了轮轨接触弹塑性有限元模型，并对该模型进行了分析。研究结果表明：当轮轨处于纯滚动工况下，最大等效应力和等效塑性应变（PEEQ）均位于轨头表面以下约4．1mm深度处，裂纹容易从此处萌生；当轮轨处于全滑动接触时，最大等效应力和PEEQ均移动到轨头表面，很可能造成焊接接头表面压溃、剥离甚至断裂；而纯滚动工况下，最大等效应力、PEEQ以及残余变形随着车速的增加而增加，随着接头焊缝中心与较近的轨枕中心的距离的减小而增大，随焊接接头热影响区（HAZ）宽度的增加没有明显变化。

关键词：高速铁路 无缝线路 钢轨铝热焊接 接头性能 轮轨接触理论 

单位：浙江工业大学机械工程学院 浙江杭州310014 吉林大学超塑性与塑性研究所 吉林长春130012