车轮磨损是铁路运输的一种不可避免的现象,车辆运行必然会出现磨损。而随着车轮外形的变化,相互接触的轮对和钢轨之间的动力学响应也相应的发生变化,这对列车的行车稳定性、运行安全性、乘客乘坐舒适性以及地铁车辆各相关系统的零部件的运行状况都会有一定的影响。车轮踏面若磨耗过大,会产生安全隐患,严重的将会出现脱轨的危险,车轮磨耗到一定程度必须进行镟修或者更换。车轮的镟修和更换等维护工作,是地铁交通运输部门重要的支出之一。一直以来,车轮磨耗预测问题和车轮镟修策略问题是很多国内外学者一直潜心研究的重要问题之一,研究车轮磨耗问题和车轮镟修问题对提高轨道交通运输的安全性和改善轨道交通运输的经济性有重大意义。而且,车轮“何时镟,镟多少”的镟修问题直接关乎车轮的使用寿命和运行经济性,研究这个课题具有很强的现实意义。所以本文就这两个问题展开探讨。首先,基于广州地铁三号线的车辆、轨道以及路况信息,运用SIMPACK多体动力学软件,构建地铁车辆的多体动力学模型,并应用该模型进行了一系列的仿真实验。其次,蠕滑力是影响地铁车辆运行稳定性的重要因素,本文运用车辆多体动力学模型对轮轨接触的蠕滑力进行了分析。运用三维制图软件制作了不同磨耗程度的车轮,并且将车轮导入到车辆多体动力学模型中,通过分析各种状态下的蠕滑力、蠕滑率以及计算非线性临界速度,来分析车辆运行的稳定性。仿真结果表明,随着车轮磨耗的加深,车辆的稳定性是逐渐下降的。再次,对于轮轨接触模型,运用Contact非赫兹接触理论解决纵向接触问题,运用FASTSIM理论解决切向接触问题,运用Archard磨损模型计算车轮的磨耗。本文通过对模型设置不同半径的运行曲线,来分析轮轨接触斑面积、接触斑位置以及接触压力的变化,以及车轮踏面上具体位置的磨耗情况。本文制作出不同轮缘厚度和不同车轮直径的车轮,并将其分别导入到车辆多体动力学模型中,通过仿真,得到车轮轮径的磨耗与轮径及其轮缘厚度的关系。最后,提出了一种基于轮缘厚度和车轮直径的镟修策略。单独考虑轮缘厚度时,根据实测的大量数据得到轮缘磨耗率与轮缘厚的2次曲线,并且计算出磨耗率的极小值点,作为车轮镟修的阀值。单独考虑轮径时,使用了一种基于轮径差的镟修模型,并用现场的镟修数据分析验证。最后将两种方法结合到一起。