铁路运输因其快速、安全、经济、运量大等优点,越来越受到人们的重视。我国的铁路运输尤其是高速铁路运输发展十分迅速,截至2016年年底,中国铁路营业总里程达12.4万公里,规模居世界第二,·其中高速铁路2.5万公里,位居世界第一,全国铁路复线率和电气化率分别达到54.9%和64.8%,在未来的时间里还计划修建更多的铁路干线及城市地铁、轻轨等轨道交通。随着铁路工程项目的日渐增多,铁道运输安全问题越来越多,提升铁道运行安全性、稳定性以及舒适性成为铁路事业新时期发展的必然要求。轮轨关系作为铁路运行过程中的关键技术问题之一,有着十分重要的研究意义。对轮轨之间的摩擦等问题的研究随着铁路运输高速化、重载化的发展趋势而显得更为重要。本文以轮轨为研究对象,基于轮轨材料制成了环块摩擦副进行摩擦磨损试验,结合计算机技术和数值分析方法,分别从理论分析、试验研究、数值仿真三个方面,考虑载荷和速度等因素影响,对轮轨材料摩擦学性能进行系统深入的分析,主要内容如下:(1)将轮轨材料CL65(轨道材料)、AB1(车轮材料)以及U75V(车轮材料)设定为试验对象,制成环-块摩擦副,利用MRH-5A环块磨损试验机进行环-块磨损试验,考虑到材料性能、接触面所受载荷、相对滑动速度以及摩擦系数的影响,得出不同材料在不同工况下对磨产生的温度变化值以及变化曲线图;(2)依照摩擦磨损试验工况,对环-块模型进行仿真分析,得出仿真模型的温升值与试验温升值相比较,误差在5%以内,验证有限元仿真分析方法解决复杂非线性摩擦学问题的可行性,为轮轨材料温度场分析提供摩擦学理论依据;(3)当摩擦副材料在MRH-5A环块磨损试验机上对磨时,从试验机上读取出来的摩擦系数用于后期仿真所需要的摩擦系数值,仿真结果与试验结果相符合,确定试验机所测量出的摩擦系数的准确度,验证采用试验样机测量出的摩擦系数的可行性。