钢轨打磨是国际公认的进行轨道养护维修的有效技术,可消除或延缓钢轨表面各类病害、修复钢轨廓型、改善轮轨匹配关系、延长钢轨服役寿命以及改善列车运行的平稳性和安全性。当前日益增加的铁路载荷量和繁重的打磨任务对钢轨打磨质量和打磨效率提出了新的要求和挑战。相比于接触轮式闭式砂带打磨,基于压磨板的开式砂带打磨采用全廓形仿形打磨方式,比较适用于病害较轻线路尤其是现有高速铁路波磨的预防性高速打磨养护。然而,目前基于压磨板的钢轨开式砂带打磨接触作用机理研究尚十分缺乏,一定程度上限制了这一新型钢轨打磨方式的实际应用。为此,本文对基于压磨板的钢轨开式砂带打磨接触作用机理进行深入研究,以掌握不同打磨工艺参数及压磨板型面参数对接触应力的影响规律。主要研究内容如下:对压磨板、砂带与钢轨之间的接触关系进行了分析,基于圣维南理论及赫兹接触理论,结合小变形假设,研究并建立了钢轨开式砂带打磨压磨板-砂带-钢轨接触理论模型,获得了接触区域形态和接触应力分布。运用ABAQUS软件对集中力下钢轨开式砂带打磨进行了仿真计算,实现了对接触理论模型的验证。对钢轨开式砂带打磨单集中力、均布载荷及多集中力下接触应力进行分析比较。基于建立的单集中力有限元仿真模型,运用ABAQUS软件对均布载荷下钢轨表面接触应力进行分析,得到均布载荷下钢轨表面接触应力分布。对多集中力施力方式的接触应力进行分析,得到多集中力下较优的施力位置为位置5。比较三种施力方式下钢轨截面接触应力的方差和极差,判断接触应力分布均匀性,从而得到多集中力为最优的打磨压力加载方式。对不同打磨压力、不同压磨板型面参数下钢轨表面接触应力进行有限元仿真,钢轨表面接触应力随着打磨压力的增大而增大,且增长速率为0.05KPa/N,随着压磨板开槽宽度的增加而增加,增长速率从7KPa到48.9KPa。对动态下接触应力进行仿真分析,得到动态下钢轨表面接触应力呈现波动性,整体先增加后减小。本研究可为打磨压力的选取以及压磨板型面的参数设计提供支持。