车辆速度越高,其各零部件的服役环境越恶劣,对其安全性与可靠性的要求就越高。在整个车辆系统中,作为直接传递轮轨作用力的轮轴起着非常重要的作用,对轮轴疲劳强度进行全面的理论和试验研究显得十分重要。本文对动车组车轮失效形式主要表现形式,致使车轮裂纹的基本类型,材料非线性本构对高速动车组轮轴疲劳强度的影响进行了研究。通过建立考虑弹塑性接触的带钢轨的车轮有限元模型,分析轮轨接触应力场,研究不同轮径下车轮轮辋的应力分布规律。研究影响车轮疲劳强度的材料主要性能指标,分析了不同轮径和车轮疲劳强度的关系。本文使用SIMPACK软件建立了高速动车组动车整车非线性系统动力学的仿真模型,采用秦沈线轨道谱为激扰获得轮轴轴颈垂向和横向载荷时间历程,并运用Nsoft软件编辑材料的S-N曲线,选择线性累计损伤理论,对轮轴疲劳寿命进行了计算,分析了轮轴过盈量和车轮扁疤对轮轴疲劳强度的影响。在综述国内外轮轴疲劳强度理论和试验研究的基础上,本文对轮轴疲劳可靠性试验的方案进行了进一步探讨。