鋁合金輪轂設(shè)計(jì)分析平臺(tái)的建立及疲勞壽命研究.pdf

1、輪轂是汽車的重要安全件之一,輪轂的可靠性直接或間接的影響其它部件的工作性能,甚至威脅到乘車人員的生命安全。近年來,由于輪轂質(zhì)量不合格所引發(fā)的交通事故也是層出不窮。因此,如何快速有效地對(duì)輪轂可靠性進(jìn)行分析優(yōu)化是十分必要的。本論文主要從輪轂的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)分析平臺(tái)建立、疲勞壽命等三部分內(nèi)容進(jìn)行分析研究。
　　輪轂輪輻形式多種多樣,不同輪轂的輪輻數(shù)目不同、輪輻彎曲程度不同、輪輻背部的減重槽體積也不同。本文研究在輪轂概念設(shè)計(jì)階段

2、,通過引入輪轂國家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)中的彎曲工況和沖擊工況加載與約束,對(duì)輪轂?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行剛度約束下的最小體積拓?fù)鋬?yōu)化,從而得出拓?fù)鋬?yōu)化后輪轂輪輻空間形狀。
　　輪轂的參數(shù)化設(shè)計(jì)及性能分析平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)輪轂的快速設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核,從而得到滿意的造型。此平臺(tái)的建立集成了UG的二次開發(fā)、ANSYS參數(shù)化語言APDL、Visual C++語言和Coin3D。通過在UG對(duì)話框中輸入相關(guān)尺寸參數(shù),完成輪轂造型,并提取關(guān)鍵參數(shù)給ANSYS調(diào)用。在ANSYS中,利

3、用APDL語言把對(duì)輪轂進(jìn)行各種分析的命令流寫進(jìn)宏文件。利用Visual C++中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)力的大小、不同尺寸等參數(shù)輸入和宏文件的調(diào)用,結(jié)合開源軟件Coin3D,構(gòu)建了輪轂性能分析平臺(tái),使其能在一個(gè)用戶界面下完成整個(gè)輪轂分析和結(jié)果查看功能。此平臺(tái)的建立對(duì)輪轂的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義,相對(duì)于傳統(tǒng)方法縮短了產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間,提高了效率,降低了設(shè)計(jì)成本。
　　疲勞破壞是輪轂的主要失效形式之一。在輪轂設(shè)計(jì)中如果可以預(yù)測輪轂的危險(xiǎn)部位和疲勞壽命,