随着铁路事业的蓬勃发展,列车的轴重与运行速度逐渐提高,轮轨关系也趋于复杂。当列车运营到达一定里程后,列车车轮沿圆周位置方向呈现周期性磨耗,这种磨耗被称为车轮多边形化。车轮多边形化在地铁、普铁及高铁车辆都有发生,国内学者已经通过实测发现20阶车轮多边形。车轮多边形会对轨道各部件和车体本身产生严重冲击,使轮轨间产生冲击作用力,严重影响车辆、轨道各部件的使用寿命,降低乘客乘坐舒适度,威胁乘车安全性,车轮多边形问题已经成为了轮轨关系中亟待解决的重点、难点问题。由于车轮多边形形成机理复杂,并且会随着运营里程的增加而发生变化,对于如何识别车轮多边形,目前还没有较为准确的方法。因此,对列车车轮多边形识别问题进行详细而深入研究,具有重要的意义。本文应用轮轨垂向力连续测试方法,对车轮多边形识别问题进行研究。首先应用自主开发的轮轨垂向力连续测试系统在实验现场进行测试,采集到钢轨连续应变信号,并进行对比分析。根据多边形化车轮的几何特征,建立了“车体-多边形化车轮-轨道”动力学有限元模型研究了不同波深、车速和多边形阶数对轮轨力及轨道结构动力响应的影响。最后,将实测数据进行拟合,得到锯齿波函数,并以此函数作为多边形车轮识别的标定函数,对仿真模型中的多边形车轮进行识别。通过对现场实测结果与仿真结果的对比证明了轮轨垂向力连续测试方法的正确性,分析实测数据,提出能够进行连续标定轮轨力的锯齿波函数,并证明该函数不受车速影响。通过对仿真模型的分析,将车轮多边形按不圆阶数分为低阶(1-5阶)不圆和高阶(6-20阶)不圆。分析结果显示:低阶多边形车轮对轮轨垂向力影响较小,变化规律与高阶不同;高阶多边形车轮,随着车速、不圆阶数和波深的增加,引起的轮轨垂向力也随之增加。锯齿波函数对多边形车轮识别结果,较为明显的出现了符合各阶车轮多边形的特性,验证了基于轮轨垂向力连续测试方法识别车轮多边形的可行性。