近年来,随着社会建设和科学技术的快速发展,传统地面交通已经无法再满足大、中型城市的交通运输需求,城市轨道交通作为能够缓和这一现状的交通工具得以快速发展。但在国内某些城市地铁开通运营的仅仅数个月后,线路中普通短轨枕轨道小半径曲线处就出现了非常严重的钢轨波磨现象。本文将从轮轨振动特性角度出发,结合车辆动力学和轨道动力学,对地铁线路中普通短轨枕轨道上波磨的形成机理和发展原因进行深入讨论,并提出了一些应对措施,其主要研究内容和结论如下:(1)建立普通短轨枕轨道和轮对有限元模型,分析了轨道和轮对结构的振动特性。研究发现,轨道结构在波磨通过频率范围内出现了多处明显的共振峰值,这直接诱发了线路上波长为100～160mm和200～250mm的波磨形成和发展。同时轮对的垂向弯曲振动和扭转振动也是导致线路上波磨形成的主要原因,在一些频率处轮对与轨道结构会产生共振,使轮对撞击钢轨顶部,从而促使波磨的形成。(2)根据现场所测得200m半径和350m半径曲线段的波磨情况,通过车辆动力学和轨道动力学的计算结果验证了轮轨载荷与轨道振动幅值与波磨有着密不可分的联系。车辆在通过半径为200m的曲线路段时所产生的轮轨垂向力、横向力在外轨上较大,而在半径350m的曲线路段上轮轨垂向力和横向力在内轨上较大,这与所调查发现的在200m半径上外轨波磨严重和350m半径上内轨波磨严重这一现象相吻合。同时在轮轨磨耗和轨道振动的作用下,小半径曲线相较于直线路段更容易产生波磨。(3)通过研究发现可以通过增加轨道扣件刚度、一系悬挂刚度和阻尼来抑制轨道和轮对结构的振动敏感峰值,从而减缓钢轨波磨的形成和发展;在线路中可以增大曲线半径和设置合理的曲线超高从而降低轮轨间的动态载荷与磨耗,减轻轨道振动幅值,进而控制波磨的快速发展;仅改变轨底坡对轮轨作用力的影响较小,因此无法有效改善波磨问题。