随着城市化进程的不断加速，当今中国大部分城市都面临着道路拥堵、环境污染和安全等问题。城市人口规模不断扩张、机动车规模日趋庞大等使得各个城市的交通运输问题愈加恶化，因此，急需寻找一种有效且环保的运输方式来解决目前所面临的交通运输问题，即采用目前在中国正迅猛发展的城市轨道交通。作为城市公共交通骨干的城市轨道交通（以其节能、省地、全天候、无污染（或少污染）等特点被誉为绿色环保交通体系，此外，其具有运量大、方便、快捷、准时、舒适、安全、运量大等特点。它是近代高科技的产物，其行车密度大，旅行速度高，载客能力大，其疏通客流的能力与传统的道路公共交通工具相比，具有无比的优越性。目前城市轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及悬浮列车等多种类型。

地铁、轻轨等不断发展极大程度地减缓了交通拥堵、环境污染等问题；与此同时，车辆运营环境的复杂化也使得列车和轨道各部件的损伤也越来越严重，其中比较典型的就是轮轨间的疲劳和磨耗问题[1]。

钢轨波磨是在钢轨运行表面形成的一种沿钢轨纵向具有固定波长现象的波浪式不平顺现象，钢轨波磨受轮轨间动态作用、轮轨接触与摩擦机理因素的相互影响产生，形成机理非常复杂，波磨激励频率与钢轨的固有频率密切相关。钢轨波磨形成后将导致轮轨振动噪声增大，并形成恶性循环[2]。

在日本，以前没有那么严重的钢轨波纹，但它开始是近年来流行的。为了防止钢轨波纹的产生，自十九世纪底以来，国内外相继开展了大量的研究工作，但理论上还没有很好地解释钢轨的形成机理，至今尚未形成完善的对策。因此，关于波纹的研究变得越来越重要，因为波纹的产生显示出由于火车的加速和新车辆的引进而增加的趋势[3]。

发展重载铁路运输是铁路扩能增效的一种有效途径，也是我国解决目前铁路运输能力紧张的重要举措。我局大秦线开行着2万吨重载列车，侯月线马上开行万吨重载列车。在高速和大轴重下，钢轨出现波浪型磨损的病害增多，维修成本也越来越大，钢轨的维修和养护日益重要。因此，解决钢轨波磨问题，可以减少钢轨伤损，降低维修费用有很重要的意义[4]。

此外，扭振也是波磨的可能成因之一。扭振的研究和测试是一个既古老而又新兴的课 题，对于内燃机、 柴油机这类多冲程动力机械而言，它们是 “天生的” 扭振机械，因此对它们的扭振研究和测试早在 91 世纪就己开始。 1 9 1 6年 盖格尔就发明了机械式的盖格尔扭振仪，这种仪器一直用到最近，还是测试中、低速柴油机扭振的主要仪器。后来陆续研制出电子式扭振仪，如丹麦的D SI A ，英国的G 3 1 8，上海内燃机所的S z N-1 电感调频式电子扭振仪等，均属于接触式扭振仪 。再进一步的发展则出现了非接触式电子 扭振仪，它们仍都是模拟电路式 , 抗干扰能力差，对低频、 低扭角 ( lt; 0. 1 °) 的测试困难，且尚未生产长期监控型，同时价格还很昂贵[5]。

钢轨波磨仍然是一个世界难题，研究者们提出了很多方法对其进行解释，并提出了相应地减缓措施，但是人们却一直没有总结出治愈波磨的根本方法。其原因是该问题的研究不仅涉及到多个学科的知识，而且还与复杂的现场情况有很大关系。地铁车辆结构、车辆运行速度、钢轨材质、轨道形式以及钢轨扣件种类的多样化等使得地铁波磨问题更加复杂，因此需要考虑更多的因素，综合更多的学科以便对地铁钢轨波磨有更加深入的理解，并提出相应的波磨减缓措施。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容和目标：

（1） 绪论（介绍课题来源、研究背景和论文结构）；