随着列车提速、轴重增加及城市轨道交通的蓬勃发展,截止2019年底,中国高速铁路运营里程将突破3.5万公里,运营里程高居世界第一。自高铁开通以来,陆续出现了轮轨擦伤与钢轨侧磨、短波不平顺损伤、车轮多边形等一系列新的工程问题,严重影响了车辆运行品质、缩短轮轨服役寿命、甚至危及着行车安全,因此解决轮轨接触问题将变得愈发重要。轮轨滚动接触问题是铁路移动装备关键技术问题研究的难点,要解决这些问题,首先要解决轮轨接触斑处的作用力与其相关因素的关系。近年来,利用有限元方法求解轮轨瞬态滚动接触问题成为主流。在进行瞬态求解过程中,文献中多采用静态建模的求解思路,且常采用半轮对的建模方式,没有涉及到不同的模型参数对轮轨瞬态计算结果的分析,而且轮轨冲击下的半轮对与全轮对的瞬态求解差异尚未研究。本文旨在通过改变三维轮轨瞬态模型的参数条件,探究不同参数条件下的模型瞬态求解结果,并结合模型中轮轨的模态分析结果,进而对钢轨顶面施加不平顺激励,研究半轮对和全轮对的冲击影响及其差异,并探究不同速度下轮轨冲击作用的影响,用来分析全轮对钢轨一侧顶面不平顺带来的冲击效应对另一侧轮轨接触的影响,最终探究出全轮对的适用范围。本文采用ANSYS/LS-DYNA软件并依照轮轨标准踏面建立了三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,第二章详细阐述了模型的真实模拟过程以及关键技术的施加,并通过CONTACT数值程序与Hertz接触理论以接触斑大小和应力的方式对模型的建立求解正确性进行验证,继而展示出轮轨瞬态滚动过程中的求解结果。第三章中通过车轮和钢轨的模态分析结果,进而得出半轮对与全轮对不同频率下的变形大小,分析其存在差异,为第四章钢轨顶面施加不平顺激励打下基础。第四章对不同参数条件下的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型进行了对比分析,分别针对扣件系统、钢轨长度、轨道板以及全轮对与半轮对的模型结构差异等不同参数进行可控化分析对比,进而在建立的三维瞬态有限元模型基础上,结合模态分析结果,对钢轨顶面施加不平顺激励,对比半轮对与全轮对模型的轮轨冲击响应的差异性,最后分析了不同速度对轮轨冲击作用的研究,以此探究滚动过程中轮对一侧激励产生的冲击作用对另一侧的影响,并详细展示了本文所建立的数值模型可得到的瞬态滚动接触解,包括轮轨力、接触应力、接触斑形状、轮轨接触等效应力等。最后,根据本文的研究王作,得出相应的结论,并对考虑不同参数条件下的三维轮轨瞬态滚动接触--冲击的有限元模型的改进方向提出了展望。