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高速铁路用钢轨的蠕变变形研究与模拟蠕变变形是指材料在长期受到恒定应力或周期应力作用下产生的时间依赖性变形现象。
对于高速铁路用钢轨来说，蠕变变形是一个重要的研究方向。
了解和研究钢轨的蠕变变形特性，对于确保高速铁路的安全运营和延长钢轨的使用寿命具有重要意义。
钢轨的蠕变变形是由于高速列车的运行产生的大量应力和应变，经过长时间的运营使用，钢材内部会出现微观结构的改变，导致蠕变变形发生。
蠕变变形可能会导致钢轨的几何形状发生改变、尺寸缩小和内部应力增加，从而引发许多安全问题，如钢轨的疲劳开裂、脱轨等。
研究和模拟高速铁路用钢轨的蠕变变形有助于我们更好地理解这一现象，并采取相应的措施来改善钢轨的使用寿命和安全性能。
为了准确研究蠕变变形，首先需要建立钢轨的蠕变变形模型。
这个模型可以基于实际的高速铁路使用环境和应力情况，通过数学方法和计算机模拟来描述钢轨在长期运行过程中的蠕变变形行为。
蠕变变形模型的建立需要准确的实验数据作为基础。
通过对不同应力水平下的钢轨进行长期加载试验，并对变形进行监测和记录，可以获取到钢轨的蠕变变形数据。
这些数据可以用来验证和校正模型的准确性，并进一步优化模型的参数和假设。
在进行蠕变变形模型研究时，应考虑以下几个关键因素：一是高速列车运行时的应力加载情况。
高速列车的运行会产生复杂的应力场，钢轨受到的应力分布可能会发生变化。
因此，需要考虑列车的运行速度、重量和轨道的几何形状对钢轨的应力加载产生的影响。
二是材料的蠕变特性。
不同种类的钢材对蠕变变形的敏感性是不同的，因此需要对不同类型的钢材进行研究，探讨其蠕变行为的差异。
此外，钢材的化学成分、热处理工艺和微观结构也会影响其蠕变行为，需要对这些因素进行深入研究。
三是环境因素的考虑。
高速铁路使用的钢轨会受到环境和气候条件的影响，如温度变化、湿度、盐雾等。
这些因素会加剧钢轨的蠕变变形，因此需要将环境因素考虑在内，建立相应的模型以评估其对钢轨蠕变变形的影响。
西南交通大学博士学位论文轮轨蠕滑理论及其试验研究姓名：金学松申请学位级别：博士专业：机车车辆指导教师：沈志云19990901西南交通火学博士学位论文摘要滚动接触理论是轮轨关系研究的基础。
由于轮轨关系研究十分复杂，其老Ｅ；Ｉ题没有得到完善解决丽新问题又不断出现，因而导致用现有的轮轨滚动接触理论不能完善解决轮轨关系研究巾的疑难问题。
纵观滚动接触理论与轮轨作用之关系的研究，大约分三个方面：ａ）理论研究；ｂ）试验研究：Ｃ）应用研究。
本文的第～章就这三个方面的研究历史和现状作了详细论述，并列出了大约１５０多篇有关这方面或与之有关的研究文献。
明确了轮轨滚动接触理论研究的意义和今后的研究方向。
根据第一章的介绍，本文的第二章列出目前常用于车辆动力学研究中的几个典型Ｈｅｒｔｚ型轮轨蠕滑率／力计算模型，从理论上对它们作了详细推导，利用实际轮对／轨道滚动接触过程中可能出现蠕滑率值，计算了轮对和轨道之间的蠕滑力。
并在数值上将这几个模型的轮轨力结果与Ｋａｌｋｅｒ的精确理论（ＣＯＮＴＡＣＴ）的结果作了比较。
从理论上和实际应用方面重新评价了它们在轮轨力计算分析方面的优缺点。
供车辆动力学研究人员参考。
Ｋａｌｋｅｒ的三维弹性体非Ｈｅｒｔｚ滚动接触理论（也叫做精确理论）于９０年代初完成，到目前为止是最完善的精确理论。
由于其理论的复杂性和数值实现速度慢，因而在铁路工业界未得到广泛应用。
第三章详细讨论了Ｋａｌｋｅｒ的三维弹性体非Ｈｅｒｔｚ滚动接触理论在轮轨滚动接触中的应用。
非Ｈｅｒｔｚ接触分析主要体现在轮轨实际变形前接触斑处的法向间隙在计算分析中得到考虑，而不是按Ｈｅｒｔｚ理论那样用轮轨接触斑处的主曲率半径作为确定接触斑形状的依据。
为此，修改了ＣＯＮＴＡＣＴ程序的输入和输出部分，将轮轨接触几何计算和ＣＯＮＴＡＣＴ计算能较好地结合起来。
本章并全面地分析了轮对运动、轮对／轨道滚动接触蠕滑率和蠕滑力之关系，得到了大量的有工程应用参考价值的计算结果。
