基于数字孪生技术，对CRH380BL型动车组轮对的动态性能与磨耗之间的关系进行研究。采用参数化建模方法，建立了轮对的三维数字孪生模型。通过有限元模态分析，得出轮对前25阶固有频率和振型。基于车轮磨耗类型特征以及磨耗规律，对轮对模型进行磨耗仿真。研究了踏面磨耗和轮缘磨耗对轮对动态性能的影响，得出磨耗前后固有频率、振型、最大位移、最大应力的变化，总结出踏面磨耗和轮缘磨耗对轮对动态性能的影响规律。

铁路货车在提速重载的发展中亟待解决车轮偏磨问题。调研和仿真研究了制动梁横移导致的制动磨耗不对称及其对车轮磨耗的影响。调研发现,转向架内两制动梁反向横移,左右车轮的制动磨耗位置不对称而产生轮径差;踏面外形非对称磨耗改变了重力刚度恢复力特性,促使轮对进一步向小轮径侧横移,这一横向力通过悬挂传递至转向架侧架,并带动另一轮对横移,逐渐形成货车同向轮径差特征。仿真分析轮径差对车轮磨耗的影响,结果显示轮径差将恶化车辆横向性能,空、重车在2mm、4mm轮径差下车轮磨耗数增幅超过50%,建议以4mm作为货车轮径差控制标准,采用限位机构或新结构消除制动梁横移的影响。

为研究车轮硬度变化对铁道重载车轮磨耗的影响,分析降低车轮磨耗的低成本方式,建立了装配转K6转向架的C80货车的车辆-轨道耦合系统动力学模型,并基于CONTACT程序与Archard磨耗模型建立了车轮踏面磨耗的仿真模型。通过建立的仿真模型来预测重载铁路货车车轮硬度对车轮踏面磨耗深度和车轮踏面外形的影响,结果表明适当增加车轮硬度会有效减小车轮磨耗深度,因此适当提高车轮磨耗区域内的车轮硬度可以有效降低车轮踏面磨耗,提高车轮的使用寿命。