轮轨系统作为列车行驶的关键系统,对列车的可靠性、稳定性以及舒适性有着十分重要的作用,轮轨摩擦磨损问题也一直被国内外研究人员所关注。列车行驶在大段坡道或者启动时会出现车轮打滑的现象,车轮打滑时对轮轨造成严重的擦伤甚至变形。进一步探究轮轨滑动时的磨耗问题,对提高轮轨材料耐磨性、了解打滑时轮轨间的应力状态有着重要的意义。本文对轮轨试样进行滑动摩擦磨损试验,分析试验参数对摩擦磨损的影响,在ABAQUS软件中建立三维轮轨接触有限元模型,分析仿真参数对轮轨滑动时轮轨间的应力状态与磨损的变化规律,主要研究工作如下:(1)对列车在行驶过程中车轮出现滑动的情况,基于MRH-5高速摩擦试验机,对ER8与CL60两种车轮材料与U71Mn钢轨开展滑动摩擦磨损试验,对干摩擦、水以及水沙混合物三种摩擦介质、不同压力、转速下轮轨试样开展滑动摩擦磨损试验,为分析摩擦系数、温度、磨痕轮廓、磨损以及磨损形貌的变化规律做准备。(2)根据环-块滑动摩擦磨损试验结果,对摩擦系数、温度、磨痕轮廓、磨损以及磨损形貌的变化进行分析,得到不同摩擦介质(干摩擦、水及水沙混合物)、压力和转速对滑动摩擦磨损试验的影响规律;根据试验得到的磨损,改进Archard磨损模型,得到适用于试验条件下的磨损模型。通过分析发现试验参数对摩擦磨损性能影响显著,改进后的磨损模型与试验结果误差约5.74%。(3)以1/8车轮与钢轨为分析对象,对接触区网格细化,基于ABAQUS建立轮轨滑动接触三维有限元模型,通过Hertz接触理论对模型静态接触进行验证,以此模型对轮轨在摩擦系数、轴重以及滑动速度等参数下轮轨间的Mises应力、剪切应力、接触压力以及接触斑等结果进行分析,得到了不同摩擦系数、轴重及滑动速度下的轮轨间应力变化规律;以改进后的Archard磨损模型为原型,得到不同轴重和滑动速度下的钢轨磨损变化规律。由结果可知仿真参数对轮轨间的应力状态有着明显影响,轴重与滑动速度的增大会加重钢轨磨损。基于以上工作得到的轮轨滑动时摩擦磨损的变化规律,可为提高轮轨材料耐磨性提供理论指导,为进一步探究滑动时轮轨擦伤与裂纹出现的原因,延长轮轨服役寿命提供借鉴。