ABAQUS的30吨轴重货物车辆轮对结构设计和强度分析(4)
本课题基于上述研究现状，对30t轴重货物车辆轮对进行结构设计和相应典型受力情况下的有限元分析，且在软件方面尝试采用ABAQUS有限元分析软件。
1.3 本课题的主要内容
本课题主要采用有限元法对30t轴重的货物车辆轮对进行理论研究和试验分析，主要内容如下：
1）轮对设计
轮对的设计包括车轮和车轴设计两个方面，其中，车轮的设计主要包括材料的选取和结构细节方面的调整，结构上主要考虑了车轮直径及车轮辐板，以适应较大的轴重要求；车轴方面主要在标准轴的基础上，综合考虑了国内标准轨距及轮轴配合关系，从而确定了相应车轴参数。最后，在相应参数已知的前提下，通过三文制图软件UG对所设计部件进行三文建模，为之后的有限元分析工作做准备。
2）受力分析
对于新设计的部件，其力学性能是否满足强度要求可以说是未知的，因此，有必要对其进行受力分析。对于结构相对简单的车轴，通过力学的方法计算出车轴各个危险截面的受力，并比较其与许用应力的相对大小，即可基本确定其是否满足强度要求；而对于结构复杂的车轮来说，目前暂无可查的强度校核与评定方法，只能大致确定车轮在直线、曲线和道岔等标准工况下的受力情况。
3）有限元分析
在力学分析之后，通过有限元软件ABAQUS对车轮进行直线、曲线和道岔工况下的模拟仿真有限元分析，从而得出对应工况下部件的受力情况。对比其与许用应力的大小，从而判断部件是否满足强度条件。在软件分析时，注意网格划分、边界条件的设置等相关方面的问题，确定方程的求解格式，并通过相互作用、载荷等模拟轮轨接触、轴重等分析因素。
1.4 本课题的研究技术路线
本课题是基于有限元法对30t轴重的货物车辆轮对进行理论研究和试验分析,拟采用德国西门子公司开发的UG7.5软件对所研究的车辆轮对进行三文建模，以替代对应的实体轮对；拟通过有限元分析软件ABAQUS对轮对在各个典型的受力情况下进行有限元结构强度分析来代替传统的试验法。
研究路线大致如下：首先通过查阅资料学习并自主确定30t轴重货物车辆轮对的相关参数，然后运用三文软件UG7.5建立对应的三文模型，接着对典型受力情况下的轮对进行受力分析和相应的有限元分析，最后得出最终结论。大致技术路线如图1.1所示：
1.1 研究技术路线
论文内容大致安排如下：
第一章 绪论
本章用于阐述本课题的研究目的和意义，概述国内外的研究现状，并确定本课题的主要内容和研究技术路线。
第二章 轮对的结构设计
通过参照相关标准确定30t轴重货物车辆的车轮及车轴的相关参数，主要考虑了轮轴的配合关系，确定了车轮的踏面、辐板型式，修改了车轮辐板厚度，从而在参数确定的前提下通过三文软件UG完成了相应建模。
第三章 轮对受力分析
对于车轴，综合参照国内外相关标准进行了相关力学分析，从而得出了力学方面的结论，在力学上对车轴强度给予了肯定；对于车轮，在现有研究基础上，主要确定了车轮在直线、曲线和道岔工况下的受力情况，指出了个工况下车轮的受力大小和相应受力位置。
第四章 车轮的有限元分析
在受力分析后，通过有限元分析软件模拟分析车轮在直线、曲线和道岔工况下的应力情况，得出相应工况下的应力云图，并通过查询车轮材料的许用应力，对比给出车轮满足强度条件的结论。
第五章 结论
总结之前的工作得出的成果，根据车轴的力学计算结果和车轮的有限元分析结果，给出相应结论，并对轮对未来的发展状况进行一定的展望。