本文以新型机械弹性车轮为研究对象,基于车轮的多体结构和輮轮分层结构,建立了机械弹性车轮非线性有限元模型,利用非线性有限元法对其进行了有限元仿真分析,并对比分析了不同拓扑变化下的车轮的力学性能,揭示了拓扑变化对车轮力学性能的影响规律,为机械弹性车轮结构提供了理论依据。(1)详细阐述了新型弹性车轮的系统构成、工作原理及其性能的优越性,对其承载特性进行分析,得到机械弹性车轮的承载特点,对铰链组的受力进行了力学分析,得到铰链组受力和载荷、车轮半径、径向刚度之间的关系。(2)基于机械弹性车轮工作原理提出了机械弹性车轮力学特性分析有限元模型的简化条件,并依据简化条件建立了简化的机械弹性车轮的有限元分析模型,并对机械弹性车轮有限云模型进行輮轮分层结构、铰接结构、橡胶材料系数、接触和边界条件的设置,建立了考虑铰接结构的机械弹性车轮有限元模型,然后进行有限元仿真计算,得到机械弹性车轮的基本力学特性。(3)分别建立了不同拓扑变化下的机械弹性车轮的有限元模型,首先分析对比了不同拓扑变化下机械弹性车轮承载性能、接地印迹的变化,得到拓扑变化对机械弹性车轮承载性能、接地印迹的影响规律,对不同拓扑变化下的车轮下沉量进行参数化分析,得到拓扑变化、载荷、和车轮下沉量之间的关系式。