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随着铁路运输事业高速化发展和信息技术的日新月异,用户对提高产品设计质量和效率的要求越来越高。目前市场上主流的三维CAD软件都具有行业通用性,但是所有的客户需求都具有个性化,因此,进行三维设计软件二次开发,实现专业设计的需求具有重要意义。铁道车辆车轴作为铁道车辆转向架关键零部件之一,由于其结构相对于其他零部件结构标准化程度高,对其进行参数化设计系统开发,实现车轴设计和强度计算集成具有重要的工程实践意义。系统介绍基于CATIA V5平台二次开发的主要方式和基本原理,利用CATIA V5 CAA二次开发技术开发车轴参数化设计系统,将灵活性高于传统参数化设计的变结构体参数化设计方法引入CATIA V5平台,设计出与CATIA界面深度贴合的铁道车辆车轴参数化设计和强度分析操作界面,系统具有更新、扩充和维护车轴模板库的功能。采用CATIA高级仿真模块的网格自动生成技术,对车轴实体表面用四边形网格进行离散化处理,生成车轴离散模型,方便对车轴进行力矩及节点应力和安全系数的求解;利用CATIA三维建模功能抽象出车轴受力分析模型,创建车轴载荷加载界面,实现车轴载荷加载过程的可视化。在CATIA中自定义载荷属性并以箭头表示,能够实现车轴载荷类型、位置、方向和大小可视化指定,并可针对不同工况以车轴受力模型为基础进行加载和输出,并根据力学原理进行车轴载荷求解。以二次开发技术为基础,实现了车轴求解参数如应力集中系数、许用应力、过盈配合区域、危险截面的可视化指定;根据EN13103和EN13104标准中规定的车轴应力分析方法进行强度校核计算,实现车轴力矩、节点应力及安全系数的求解计算。本文研究利用OpenGL进行云图可视化的基本原理,以C++和OpenGL图形处理接口开发车轴应力和安全系数云图可视化系统,调用EXCEL中的线图处理技术,实现车轴弯矩图以及危险截面计算结果的线图显示。铁道车辆车轴参数化CAD系统实现了车轴CAD设计和强度分析的集成,验证了在CATIA V5平台进行铁道车辆相关零部件二次开发专业化定制的可行性,具有一定的工程实践意义。