UG+ANSYS货车轮对结构性能有限元分析与仿真研究(3)
我国货车轴重从21t到25t，又到现在的32.5t，然而那些因素才是车轮的失效有明显的影响呢，所产生的热负荷导致货车车轮失效都是重点的研究问题。
为了完成国家的运输正常，铁路是必须要有各种运输设备和设置各种必备的工厂、修理所、段等，开确保运输工作的顺利进行。
1.2 国内外研究现状与水平
1.3 发展趋势
1.4 本论文的主要工作
本论文使用了大型建模软件UG进行轮对与轮轨的建模，建立动力学关系和约束关系。用ANSYS软件对模型进行结构性能分析，分析在不同制动工况下热载荷情况及其仿真模型建立与疲劳强度。完成制动工况下轮对温度场及应力场的分析情况。
本论文的工作内容主要包括以下几个部分：
1) 研究结构性能的基本理论和方法，为后面的车辆运行和制动提供理论依据。
2）利用UG建立了轮对的模型。这包括轮对的基本尺寸的确定等及其约束和运动学关系。为之后的疲劳强度提供有力的理论依据。
3）完成制动工况下热载荷及其仿真模型建立与疲劳强度评价。
4）在正交实验设计下数学模型的建立。
5) 制动工况下轮对温度场及应力场的分析。
2结构性能分析及相关理论
有限元分析利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。还利用简单而又相互作用的元素，即单元，就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段[10]。
2.1 有限元分析的基本理论
有限元原理目前应用非常广泛，它的理论基础是变分原理。把一个物理学问题（或其他学科的问题）用变分法化为求泛函极值（或驻值）的问题，后者就称为该物理问题（或其他学科的问题）的变分原理。
有限元的基本思路如下：
1）结构的离散化：将无限个质点的连续体转化为有限个单元的集合体。离散后单元和单元之间用单元节点相互连接。离散体的几何形状近似于真实结构。离散体内的单元物理特性近似于真实结构相似的物理性。给每个单元节点编号，建立单元局部节点编号与总体节点编号之间的关系。在位移受约束的节点上根据实际情况设置约束条件，即约束简化。