轿车铝合金轮毂力学性能有限元分析

为了保护环境,减少污染,节约能源,车轻量化路线在汽车行业的作用就显得极为重要。铝合金已被公认为是实现汽车轻量化路线最有效的材料,在汽车的铝化率不断提高的前提下,对汽车的安全件——轮毂的机械性能的要求也越来越高。汽车的轮毂不仅是汽车承载的重要零部件,也是汽车运行过程中唯一的安全外观零部件,为了提高铝合金轮毂在行驶过程中的强度,越来越多的科研人员对轮毂的疲劳失效结果进行分析研究。目前汽车轮毂所用材料包括钢铁材料、合金材料以及复合材料等。以铝合金轮毂为例,首先对汽车轮毂进行了力学性能分析,并对轮毂的受力载荷进行了确定。建立铝合金轮毂的有限元分析模型,利用ABAQUS软件对轮毂的受力情况进行了模拟仿真,通过计算得出轮毂的应力、应变分布云图。计算结果表明,铝合金轮毂的总应力和应变位移集中在轮辐和车轮的接合处。计算结果的强度与设计要求相对应,但是应力的变化取决于负载,并且仍有很大的优化空间。有必要进一步优化轮毂的设计,在不改变轮辋的情况下改变其张力和拉伸位置,并设计轮毂的结构尺寸以提高轮毂的性能。     

汽车轮毂的有限元分析及优化

从汽车的轻量化思想出发,针对某型号钢制轮毂的性能和设计尺寸,运用ANSYS软件进行了参数化建模和有限元分析,并根据计算出的轮毂强度对轮毂进行了结构优化,得到了轮毂的最优尺寸。本次研究为汽车轮毂的结构设计和性能测试提供了最优化结果,具有实用意义和借鉴作用。     

汽车铝合金轮毂生产工艺研究

分析了汽车铝合金轮毂的优点、结构和性能,结合汽车轮毂研发和生产过程,给出了汽车铝合金轮毂的生产工艺.随着世界汽车轻量化进程的加快,国际汽车市场竞争日趋激烈,节能化、轻量化成为我国汽车工业发展的必然趋势,目前轻合金轮毂主要为铝合金轮毂,镁合金轮毂尚处于起步阶段,而铝合金轮毂生产方法有了较大进步.因此,加强对汽车铝合金轮毂生产制造的研究是很有必要的.     

基于有限元的铝合金汽车轮毂弯曲疲劳研究

本文简要讨论了铝合金汽车轮毂的相关研究:铝合金轮毂铝合金成型工艺、铝合金轮毂性能分析、增强铝合金轮毂性能途径;以有限元分析形式,探索了铝合金轮毂弯曲应力分布情况:有限元分析方法、铝合金轮毂几何参数、载荷分析、数据模拟、疲劳分析,以期获取铝合金汽车轮毂性能,获取其弯曲疲劳性能,为相关研究提供研究依据。     

基于ABAQUS的汽车轮毂模态分析

以铝合金汽车轮毂为研究对象,本文首先通过ABAQUS软件对轮毂进行几何建模,然后对轮毂进行有限元模型建立,通过静力学分析得到其最大应力为213MPa,符合铝合金性能要求,最后运用模态分析模块得到整车的固有频率及振型,计算分析结果表明轮毂结构的固有频率能有效避开各种激励频率,避免反生共振,验证其设计合理性。     

汽车铝合金轮毂几何优化设计

汽车轮毂作为汽车的主要部件,其轻量化对整车轻量化有较大的影响。以16×1/2J型号铝合金汽车轮毂为研究对象,利用UG NX高级仿真模块对铝合金轮毂进行有限元分析,并在此基础上采用UG NX提供的[SOL 101 Linear Statics_Global Constraints]解算模块,以轮毂重量为目标函数,以轮毂应力、位移最大值不能大于材料许用值作为约束函数,以轮辐背面掏料槽的尺寸作为设计变量对轮毂进行轻量化设计,避免了盲目设计,节省了大量的建模和有限元分析时间,从而缩短了产品开发周期,降低了设计成本。     

浅谈铝合金铸旋轮毂的减重设计方法

随着我国汽车行业的不断发展,现代车辆更加重视轻量化。基于此,本文主要针对铸造铝合金的强韧化展开研究,并介绍了铝合金轮毂的铸旋技术,分析铸旋工艺在铝合金轮毂减重设计中的应用。分析证明,应用热塑性形变韧化铝合金铸旋轮毂能够满足当前我国汽车轮毂工艺的轻量化需求。铸旋工艺在铝合金铸旋轮毂中的应用能够优化汽车车轮的各项性能指标,具有减重的优势,同时能够实现车辆的高强度。应用铝合金铸旋轮毂的减重设计能够使汽车制造完成后具有更佳的市场竞争力。     

基于轮毂盖的低压铸造铝合金轮毂轻量化设计

随着世界能源危机、环境污染等问题的日益严峻,汽车的轻量化设计已经成为汽车设计开发者共同面对的课题。对于集安全性及外观于一体的汽车轮毂的设计,既要满足与整车外观匹配,又要满足可靠性基础上的轻量化,这无疑是轮毂设计中的一个难点。而个性化轮毂盖的应用,与整车的外观匹配达到了完美统一,基于大轮毂盖结构下的轮毂轻量化设计必将成为解决这些难题的一个新举措。综合考虑13°冲击、弯曲和径向疲劳强度,基于大型轮毂盖结构,对低压铸造铝合金轮毂进行了轻量化设计,最终的设计造型满足了台架试验和生产制造工艺的要求。     

一种汽车转向节的轻量化设计

针对某原铸铁材料转向节,采用材料替换和结构优化设计的方法对其进行轻量化设计。首先利用CATIA三维软件建立原转向节模型,将材料更换为铝合金材料ZL114A?T6。由于原结构强度在给定工况下不满足要求,将原结构与轮毂法兰通过钢套进行连接,并增加了驱动轴套厚度。将优化后的转向节用Nastran软件进行有限元分析,结果表明新转向节结构能满足各种汽车行驶工况下的强度要求。优化后转向节质量从81 kg降低至51 kg,减重比例达到37%。     

采用代理模型的汽车铝合金轮毂优化设计

提出基于神经网络代理模型的汽车铝合金轮毂优化方法.对铝合金轮毂的两种工况开展静力学分析,结果表明相比正对辐条加载,正对窗口加载时轮毂的受力状态更加恶劣,不同加载方式应力都集中于外侧轮辐与辐板连接处附近.设计并实施静力学试验,验证有限元分析的准确性.基于静力学分析结果,提出分层递进的轮毂轮辐优化方法,通过正交试验设计、神经网络代理构建和遗传算法寻优,实施轮辐尺寸优化、轮辐截面形状优化、轮辐圆角优化,最后对结构进行加强优化.与最初模型相比,优化后轮毂重量下降1.91％,正对辐条加载位移下降11.01％,最大应力下降7.54％,正对窗口加载最大位移下降10.79％,最大应力下降20.79％,轮毂力学性能有了较大幅度提高,同时达到了轻量化的目的 .本文提出的优化策略可为轮毂结构优化提供有益参考.     

基于ANSYS铝合金轮毂的有限元分析

利用有限元ANSYS软件,建立铝合金轮毂的有限元模型,并作了有限元分析。提出一条研发设计铝合金轮毂的可行途径,从而缩短研发设计周期,具有一定的工程应用价值。     

基于ANSYS的汽车轮毂单元静应力计算优化设计

轮毂单元是汽车系统的重要部件,其力学性能成为直接影响汽车安全性能的关键因素。通过对轮毂的各项力学性能合理精确的有限元分析,可以优化轮毂设计、保证强度要求、减少试验次数、缩短开发时间。以第一代轮毂轴承单元为研究对象,以ANSYS为工具,建立与轮毂实际弯曲疲劳试验相等效的有限元分析模型,并进行结构强度分析,获得轮毂单元的静应力分布,为轮毂产品的设计开发提供设计依据。     

新型铝合金材料制动盘热-结构耦合分析

随着近年来轨道交通车辆的轻量化、长寿命的要求不断提高,部分车辆制动盘的材料研究与应用逐渐由铸铁、铸钢转移到陶瓷基复合、铝基复合等材料上.为进一步研究铝合金制动盘的材料性能对设计方案的影响,通过制动盘台架试验结果对热容量分析参数进行修正,完成制动盘热容量分析精确建模,并基于热容量分析对铝合金制动盘进行热-结构耦合分析,实...     

钢铝材料结合的商用车车架多工况轻量化优化设计

为寻求有效的商用车轻量化方案,以某重型商用车车架为研究对象,建立有限元模型并进行自由模态分析和4种典型工况的静态分析,运用多学科优化软件HyperStudy建立车架优化模型,并对4种典型工况下的车架同时进行尺寸和材料的优化。研究结果表明,在保证可靠的强度和模态特性条件下,所设计的钢铝材料结合车架能够有效减小5.6%的质量。     

铝合金材料在减振器结构轻量化中的应用

基于三维CAD软件CATIA ,对某发动机悬置元件（金属橡胶减振器）进行轻量化设计,采用铝合金材料替换原钢制材料,该方案可以使减振器结构件减重效果达到67.1％。采用有限元分析软件Hyperworks ,对轻量化前后的结构件进行有限元分析,主要包括应力与应变分析及疲劳寿命分析,验证了轻量化方案的可行性。结果表明,铝合金结构的各项性能指标满足实际工作的使用要求。     

轻质合金在汽车轻量化中的应用

为了降低空气污染,节省能源消耗,汽车轻量化已成为一种发展趋势.轻质合金的应用是实现汽车轻量化的有效途径,分别分析了铝合金、镁合金、钛合金3种轻质合金的特点与性能优势,阐述了轻质合金的发展与应用现状,总结了轻质合金在汽车轻量化应用中的现存问题,最后提出了我国汽车工业轻质合金的发展建议.     

基于ANSYS Workbench铝合金车轮弯曲疲劳性能的分析

通过三维软件SolidWorks建模,并且运用ANSYS Workbench进行铝合金车轮弯曲疲劳性能的有限元分析,通过仿真得到弯曲疲劳寿命云图及安全系数云图,所得分析数据与实际试验数据相对比,证明有限元分析的可靠性,为铝合金车轮的开发设计提供了理论依据。     

Fatigue and impact analysis and multi-objective optimization design of Mg/Al assembled wheel considering riveting residual stress

The multi-material assembled light alloy wheel presents an effective lightweight solution for new energy vehicles, but its riveting connection remains a problem. To address this problem, this paper proposed the explicit riveting-implicit springback-implicit fatigue/explicit impact sequence coupling simulation analysis method, analyzed the fatigue and impact performance of the punching riveting connected magnesium/aluminum alloy (Mg/Al) assembled wheel, and constructed some major evaluation indicators. The accuracy of the proposed simulation method was verified by conducting physical experiments of single and cross lap joints. The punching riveting process parameters of the assembled wheel joints were defined as design variables, and the fatigue and impact performance of the assembled wheel was defined as the optimization objective. The connection-performance integration multi-objective optimization design of the assembled wheel considering riveting residual stress was designed via Taguchi experiment, grey relational analysis, analytic hierarchy process, principal component analysis, and entropy weighting methods. The optimization results of the three weighting methods were compared, and the optimal combination of design variables was determined. The fatigue and impact performance of the Mg/Al assembled wheel were effectively improved after optimization.     

钢铝一体化车身框架结构关键技术及最新进展

综述应用钢铝一体化车身框架结构实现车身轻量化的最新进展及关键技术难点。在传统的车身骨架钢制结构中,有些构件或组件用铝合金代替,且通过优化设计和性能模拟方法确定钢铝的比例和以铝代钢的部位,可实现车身轻量化和高强度。但铝和钢可焊接性差、存在电化学腐蚀等问题,成为结构设计的难点。同时必须保证车辆发生碰撞时,车身结构的指定部位能够吸能碰撞能量。因此关键技术涉及钢铝连接技术、电化学腐蚀、碰撞安全、新的成型工艺技术、拓扑结构优化。     

连续挤压机负载扭矩的模拟确定及实验研究

建立了铝合金扁铝线连续挤压成形的有限元模拟模型,并应用有限元分析软件DE-FORM-3D对铝合金挤压的变形过程进行了三维模拟,获得了铝扁线挤压过程中的挤压轮的负载扭矩的行程曲线,该行程曲线一方面为传动系统、主轴系统的设计及电机选择提供依据,另一方面也是挤压轮预应力设计的基础。