Kolo, ktoré je kritickým komponentom vo vozidle, musí spĺňať prísne požiadavky na bezpečnosť jazdy. Konštrukcia kolesa musí spĺňať štýlové a inžinierske funkcie. Koleso musí byť dostatočne odolné, aby vydržalo hrubé zaťaženie a drsné prostredie. Hmotnosť kolesa a výrobné náklady by mali byť minimalizované bez toho, aby boli v rozpore s bezpečnostnými požiadavkami. Návrh a vývoj kolesa používajú tri testy hlavného kolesa (rotačný test ohybu, test radiálnej únavy a skúška nárazom) na otestovanie prototypu kolesa pre rôzne úvahy o únavnosti a trvanlivosti
Rotačný test ohybu simuluje zaťaženie spôsobené zatáčaním aplikovaním konštantného otáčavého ohybového momentu na koleso. Pri skúške radiálnej únavy je zostava kolesa a pneumatiky zaťažená radiálne smerom k neustále sa otáčajúcemu bubnu. Nárazová skúška je stanovená na hodnotenie charakteristík nárazu kolies osobných automobilov. Čas potrebný na otestovanie a kontrolu kolesa počas výroby je veľmi náročný. Z hospodárskych dôvodov je dôležité znížiť čas strávený pokusmi a omylmi počas fázy vývoja a testovania kolesa. Počítačová simulácia skúšok kolies môže výrazne znížiť čas a náklady potrebné na dokončenie návrhu kolesa. Simulácia testu rotačného ohybu a testu radiálnej únavy ukázala dobrú zhodu s experimentálnymi výsledkami [3-5]. Riesner et. al., [6] vykonaná trojstupňová analýza na simuláciu nárazového testu: statická, dynamická a zlomová mechanika. Statická simulácia konečných prvkov sa vykonáva tak, aby sa dosiahla účinná konštantná pružina kolesa. Potom sa na simuláciu dynamickej odozvy vykoná jednoduchý model pozostávajúci zo sústredených hmôt, prameňov a tlmičov. V treťom kroku je maximálna sila získaná dynamickou odpoveďou aplikovaná na model konečných prvkov na výpočet hustoty stresu a deformačnej energie. Celková plastová práca sa používa ako kritérium poškodenia na predpovedanie zlyhania kolesa. V tejto štúdii sa vykonáva nelineárna dynamická analýza konečných prvkov na simulovanie kovaného hliníkového kolesa počas skúšky nárazom SAE. Distribúcia hustoty napätia, namáhania a deformácie sa získa z výsledkov konečných prvkov. Parameter štrukturálneho poškodenia kolesa je odhadnutý hustotou energie napätia a kritérium zlomeniny je založené na celkovom plastovom diele materiálu kolesa. Uzly na dotykovom povrchu medzi kolesom a nosičom sú nútené pohybovať sa spolu. Striker je modelovaný ako tuhé telo. Posunutie úderníka je obmedzené na pohyb vo vertikálnom smere.
