摘要：采用大轴重货车是解决我国铁路货运能力不足的主要途径之一，然而提高轴重意味着车轮踏面所受的制动热负载将会增大，这可能导致大轴重货车车轮辐板热损伤加剧。因此，有必要通过对不同轴重车轮热应力的对比分析，揭示轴重大小对车轮辐板损伤的影响规律，为制定大轴重货车运行和制动条件提供支持。提出研究此问题的新思路，采用热弹塑性有限单元法，模拟在热处理工艺过程中车轮辐板残余应力分布状况，使得车轮存在仿真制动工况所需的初始残余应力。对重载运煤专线一大秦线全程循环制动进行模拟，计算得到车轮制动功率一时间历程，仿真在此工况下30t重载货车车轮辐板的温度场和热应力场的分布状况。计算比较21t、25t和30t轴重货车车轮在大秦线全程循环制动中热应力和制动完全结束后的残余应力的变化规律。结果表明，车轮在热处理后，车轮辐板残余应力是不可忽视的。随着轴重的增大，车轮辐板将承受更大的热应力和残余应力。

关键词：车轮辐板 热应力 踏面制动 残余应力 热弹塑性 

单位：北京交通大学轨道车辆结构可靠性与运用检测技术教育部工程研究中心 北京100044 中国铁道科学院标准计量研究所 北京100015