研究目的:车辆在运行过程中受到多种载荷的相互作用。在多种因素作用下,如车轮本身有不圆度;车辆在通过曲线段、轨缝、岔道时对钢轨产生冲击,不可避免车轮会对钢轨产生法向载荷,从而使得弯矩对疲劳裂纹的萌生和扩展产生影响。为研究弯矩对不同材料钢轨疲劳性能的影响,本文在NENE-2型微动实验机上,对U71Mn、PD3 2种材料钢轨在弯矩作用下的疲劳裂纹扩展性能进行试验研究,据此提出减缓钢轨疲劳损伤的措施。研究结果:分析研究和试验表明,疲劳裂纹从应力集中点首先开始萌生,其中主剪切应力占有重要影响;静载作用时裂纹扩展方向会发生大角度改向,而动态加载过程中疲劳裂纹扩展方向稳定;相同加载速率条件下,PD3钢轨疲劳裂纹较U71Mn钢轨更易萌生与扩展。为了防止和减缓钢轨的疲劳损伤,应根据线路的类型和钢轨的实际工作环境选择适合材料的钢轨,货运重载线路,选择较高机械强度的PD3钢轨;高速线路,选择U71Mn钢轨。