安全稳定是铁路交通运输行业的重要课题，高速和重载铁路的飞速发展带来更高、更可靠的技术要求，列车运行安全面临新挑战。车轮扁疤的出现，带来车辆—轨道系统动力响应的新规律，轮轨接触关系作为车辆—轨道系统的连接纽带，进一步深入、准确理解车辆与轨道间相互动力作用变得非常重要。在车辆和轨道整个系统中对于轮轨接触的关注，是考察扁疤为列车运行带来新变化的良好方式。　　本文针对扁疤的形成过程，详细描述了轮轨接触几何关系，并基于车辆—轨道系统模型，研究扁疤给整个车辆轨道系统带来的动力学影响。本文给出车辆—轨道系统在高速情况下的轮轨接触关系，为扁疤检测提供理论依据，具有实际工程应用价值和重要的理论意义。本文主要进行了以下几方面的工作:　　(1)根据两种扁疤形成过程，详细描述轮轨接触几何关系，建立轮轨接触非线性模型。以两种不同阶段的扁疤基本特征参数为基础，确定两种情况下随时间变化的轮轨接触半径。由接触区几何特性，确立接触角限制条件，运用迭代法逐步求得前后接触角。推出轮轨径向弹簧刚度系数，进而确定轮轨间法向接触力表达式。　　(2)考虑轮轨接触力和地基的影响，采用Timoshenko梁理论建立钢轨振动偏微分方程。考虑剪切变形，对偏微分方程进行解耦，利用边界条件得到挠度和转角的模态函数，对其进行Galerkin离散，利用Dirac函数和Heaviside函数的性质得到描述轨道的常微分方程。同时建立车辆系统中四分之一车体、半侧架和轮对的运动微分方程，并利用轮轨接触力进行耦合，完成车辆—轨道耦合系统控制方程。　　(3)基于Matlab软件并应用Runge-Kutta法，求解车辆—轨道系统方程，得到车辆各部件随车轮转动的动力响应，同时可得到轮轨法向接触力。首先，在无扁疤情况下改变运行速度，研究因速度改变带来的车辆各部件和轨道动力学响应及轮轨法向接触力变化规律。然后加入扁疤，与无扁疤求解结果进行对比，分析同一运行速度下扁疤带来的运动特性变化。改变扁疤物理参数，研究不同扁疤长度，不同运行车速下的轮轨间接触力和车辆—轨道系统各部件的运动变化规律，关注扁疤带来车辆高速运行情况下的轮轨间冲击作用。　　针对含扁疤高速车辆—轨道系统的动力学影响，建立了含扁疤车轮自适接触模型，分析不同阶段扁疤影响下的轮轨接触关系，得到了高速运行下的轮轨接触法向力。运行数值模拟，研究车辆运行速度和扁疤参数对车辆—轨道系统动动态响应的影响，得到各子系统和部件动力学响应新规律。通过论文的研究和计算结果可以发现:扁疤的存在会使车辆—轨道系统的运动特性发现显著改变，不同扁疤参数对系统产生不同影响。