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分析了动车组车轴的运行环境,运用线路实测车轴动应力得到的载荷谱,对车轴进行有限元计算分析,得出了高速动车组空心车轴截面的应力分布。提出了车轴的超高周疲劳特点,同时考虑了硬物冲击或其它原因给车轴造成的意外损伤,而这种损伤很容易发展成为车轴表面裂纹。根据无损探测的发展情况,提出了初始裂纹尺寸。在此基础上,根据线弹性断裂力学理论,研究了车轴表面裂纹的应力强度因子随裂纹尺寸的变化规律,结合疲劳裂纹扩展方程及裂纹扩展门槛值,计算了给定初始裂纹尺寸下的裂纹扩展速率和扩展寿命。得出了不同裂纹扩展到临界长度时的运行里程,给出了空心轴的检修限度的参考值。