近年来,国家对高铁建设支持力度不断增大,高铁事业跳跃式发展,高铁建设和运营过程中,地基刚度和载重对高铁轮轨磨耗有重大影响,直接影响高铁运营寿命,所以如何取得一个合理地基刚度和合理载重非常重要。鉴于此,本文采用室内动载模拟试验机测试不同地基刚度和载重下,轮轨接触应力,磨耗量,轮轨温度和表面损伤情况。主要内容和结论如下:(1)轮轨接触特性理论分析,轮轨接触现象和接触力学以及接触模型等接触特性理论分析,轮轨滑动接触理想热模型和轮轨热传导研究。(2)轮轨模拟试验机运动研究,模拟准则和模拟参数选择等实验机本身构造的研究。对动态模拟实验机的实用性进行评价。(3)测定不同厚度下胶垫的刚度,研究胶垫刚度变化规律,选取试验刚度。(4)在其他条件不变的情况下,研究轴重和地基刚度对轮轨接触应力,轮轨温度,磨耗量和表面损伤的影响以变化规律。通过对试验数据分析,得出以下结论:(1)随着轴重的变大,轮子和钢轨竖向接触应力和动态荷载的变化幅值不断变大,轮子和钢轨之间的摩擦力也会变大,钢轨容易损坏。在轮子冲击频率不变时,轴重的变化对动态荷载的频率无影响。当轴重小于16t时,轮轨磨耗量随轴重变大而变大的速度很快,当轴重从16t变化到21t时,轮轨磨耗量的变大速度减慢;当轴重大于21t时,轮轨磨耗量随轴重变大而变大的速度明显变快。随着轴重的变大,钢轨磨损区域宽度不断变大,磨损区域的划沟不断增多,由于划沟的原因,在钢轨接触面上出现的沿相对滑动方向的划沟和沙砾变多,摩擦面的凸点和深坑变的密集,钢轨的磨粒和黏着磨损变重,钢轨摩擦面的磨耗变严重。(2)随着地基刚度的变大,轮子和钢轨法向接触力和动态荷载的振幅略有增大,轮子和钢轨间的竖向冲击也变大,钢轨的受力状况会变得更加复杂,这将加快钢轨的损坏速度,但影响程度很小。随着地基刚度的增大,钢轨摩擦温度在不断的升高,由于在地基刚度小时,单位地基刚度的增大,对于动载系数影响较大,轮轨间应力变化大,地基刚度较大时,单位地基刚度的变化引起的动载系数的变化较小,轮子和钢轨间压力变化小,当地基刚度变大到一定数值时,单位地基刚度变化引起的动载系数的变大将非常微小,可以忽略不计,所以温度升高速率在不断的降低。在一定地基刚度范围内,地基刚度和钢轨磨耗量成正相关,随着刚度变大,轮轨接触面积变化速率不断减小,局部损伤演变变慢,磨耗量增长速率在不断减小。随着模拟地基刚度的不断变大,划痕宽度不断变窄。磨损面的划沟现象变得越来越明显,由于划沟的原因,在钢轨表面产生的沿摩擦方向的沟痕和磨粒也越来越多,钢轨磨损面的损伤程度增加。