弹条是轨道扣件的关键部件,是用棒状弹簧钢加热弯曲成型的空间曲梁杆件,结构复杂,设计要求高,设计工作量大,产品需求量大,其性能质量关系到列车行车安全.随着铁路的提速,其结构设计、性能分析、优化、制造工装一直是研究人员深入探索的课题.目前国内对于弹条的设计仍沿用二维设计,设计不直观、识图、工艺参数提取困难,工装设计的精度低,优化计算繁琐,优化的空间还很大,这些制约了弹条的研制.为此,为方便设计、制造,针对产品特性基于计算机三维CAD平台进行二次开发,建立专用的弹条CA/CAE/CAM集成系统,推进弹条的设计和制造水平是非常必要的.ω型弹条是弹条式扣压件的主要结构形式,该文以其为系统研究的切入口,研究了样条理论和弹塑性有限元理论,基于商用三维CAD软件Unigraphics NX和有限元分析软件ANSYS7.0对ω弹条进行了三维建模方法与力学性能分析的研究.该文的主要工作有以下几点:(1)详细分析了ω型弹条的结构特点,推导了ω型弹条中心轴线的数学模型,提出了基于UG/Open API建模的两种方法并得以实现,克服了在通用CAD平台上的不足.(2)深入研究UG二次开发方法,获取UG二次开发的完整实施进程,在此基础上建立和开发了ω型弹条专用的三维造型模块,并集成在UG环境中.(3)在上述方法建模的基础上,基于ANSYS7.0,以ω型弹条中的A型弹条为例,对弹条进行弹塑性有限元分析计算,分析了弹条验收条件中未列入的检查项对弹条力学性能的影响,为ω型桥用小阻力弹条验收条件的改进提供技术依据.该文所做的研究,适合弹条系列化设计,为基于UG的弹条CAD/CAE/CAM专用集成系统的建立打下了良好的基础,具有一定的理论意义和实际应用价值.