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汽車輪圈輕量化分析研究
2018-05-14 09:30:05
車輪（也稱鋼圈、汽車輪圈）是介于輪胎和車軸之間承受負荷的旋轉組件，通常由輪輞和輪輻組成�，F在對車輪強度設計分析，多基于經驗類比和依靠軟件分析，王霄鋒等在基于動態(tài)彎曲疲勞實驗和利用有限元軟件對汽車輪結構強度進行了分析；科研人員根據彎曲疲勞試驗和軟件分析的數據提出車輪壽命的預測方法；科研人員將史密斯公式進行適當改進，然后依據實驗和軟件對車輪壽命進行預測。上述文獻是不同學者對汽車車輪各個方面進行的分析，主要基于軟件和實驗�，F在對車輪輕量化分析與研究多從輪輻分析計算，從輪輞方向對車輪輕量化進行分析與研究。應用有限元分析軟件ANSYSWorkbench對車輪包括加載軸法蘭盤和螺栓在內的整體進行有限元建模，通過加載計算車輪疲勞壽命，得到車輪應力應變分布圖，預測車輪的疲勞壽命。通過改變輪輞厚度1mm，單個車輪質量將減少0.83kg，每車（4爪）減重3.32kg，車輪質量有所減小，優(yōu)化設計是可靠合理的。在保證車輪強度性能的情況下，實現了減輕車輪重量的目的。 2建模和網格劃分以16x7J鋁合金汽車輪圈為研究對象，汽車輪圈材料為A356，國內牌號為ZL101。材料屬性：彈性模量為68.8GJPa，密度為2.77g/cm3，泊松比為0.33。其許用應力σ=240MP。為節(jié)省計算時間和計算量，對汽車輪圈模型進行簡化，略去對應力分析影響不大的圓角、氣門孔等，簡化后的汽車輪圈結構，如圖l所示。運用Pro/E軟件完成車輪建模之后，建立包含加載軸法蘭與螺栓的整體模型。按照Parasolid標準輸出“x_t”文件，導入ANSYSWorkbench環(huán)境下進行網格劃分。設置單元大小為15mm生成網格。輪輞厚度為6mm的模型網格劃分結果，如圖2所示。共有42500個單元，76388個節(jié)點。鋁合金車輪的有限元模型。更多詳情請咨詢www.xiaoniuaa.cn
