本文關(guān)鍵詞：鋁合金車輪的強度分析及優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河北工業(yè)大學》 2002年

鋁合金車輪的強度分析及優(yōu)化設(shè)計

王立輝  

【摘要】： 本文簡述了國內(nèi)外汽車產(chǎn)品的發(fā)展及現(xiàn)狀，剖析了目前汽車車輪的發(fā)展狀況。在深入分析了鋼制車輪性能的基礎(chǔ)上，以降低耗油率、減輕材料重量和提高車輪的使用壽命為宗旨，說明了鋁合金車輪的合理性和優(yōu)越性。 本文詳細闡述了有限單元法的基本思想，計算步驟，力學基礎(chǔ)以及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用；具體說明了有限元分析軟件MSC.NASTRAN的功能和它的開放式結(jié)構(gòu)以及MSC.PATRAN的主要特點，此外，還對MSC.NASTRAN的理論部分做了進一步的說明。著重介紹了應(yīng)用MSC.NASTRAN對鋁合金車輪進行強度分析、優(yōu)化設(shè)計具體過程。 本文所使用的車輪是按照輪輞的國家標準而構(gòu)建的，而載荷的加入是模擬實際情況而添加的，在此基礎(chǔ)上，運用MSC.PATRAN，完成車輪幾何建模，有限元網(wǎng)格劃分，邊界載荷的加入，材料特性的定義，再提交到MSC.NASTRAN中進行強度分析。結(jié)果表明：最大應(yīng)力值遠小于鋁合金車輪的強度極限，強度儲備很大，造成了材料的浪費，存在著進一步優(yōu)化的必要。接著MSC.NASTRAN中定義設(shè)計變量(分別為輪輞和輪輻的厚度)，確定設(shè)計目標(使車輪重量最小)，限制約束上限，進行優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果表明：最大應(yīng)力值接近鋁合金車輪的強度極限，充分利用了材料，有效的減輕了重量，應(yīng)力分布更加合理。 本次研究結(jié)果顯示了MSC.NASTRAN在強度分析和優(yōu)化設(shè)計中的作用和意義，，應(yīng)用MSC.NASTRAN對車輪進行強度分析和優(yōu)化設(shè)計方法適用于指導任何其他型號車輪的生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：U463.34
【目錄】：

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