朱文婧 王永林 章孟军

摘要：车轮优化设计过程中，传统的实验分析方法周期长、费用成本高，本文采用有限元分析方法，跟据车轮实际运行状态，对车轮的弯曲试验过程构建物理模型，求解出载荷参数，通过有限元模块进行仿真分析，根据应力云图，对薄弱结构进行优化，并通过实际实验进行验证，试验结果表明有限元仿真分析在车轮优化设计过程中的有效性和可靠性。

Abstract： In the process of wheel design optimization， the traditional experimental analysis method is characteristic of cycle length and high cost. In this paper， according to the actual running state of the wheel， the physical model of the wheel bending fatigue test process is established by using the finite element analysis， and with the calculated load parameters be applied， then carries on the simulation analysis through the finite element module， optimizes the weak structure according to the stress nephogram. The analysis of the experimental results show that the finite element analysis is effective and reliable in the process of wheel design optimization.

关键词：有限元;弯曲疲劳;结构优化

Key words： finite element;bending fatigue;structure optimization

中图分类号：TP391.7                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）12-0055-02

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随着碳达峰时代的到来，节能减排对汽车工业的要求，越来越严格，整车轻量化设计已成为汽车工业设计中的重中之重。铝合金车轮作为整车的功能件和强度件，在满足机械性能的前提下，快速的质量优化已成为各大企业和众多学者研究的重要课题。

铝合金车轮的轻量化研究，就是对其结构进行优化。车轮在行驶过程中，承受来自不同方面的不规则变化作用力;同时，由于路况的多样性，增大了其复杂力学特征的研究难度。随着计算机辅助设计和有限元分析软件不断发展成熟，有限元分析成为铝合金车轮结构优化的重要手段。

采用有限元分析方法对铝合金车轮的径向、弯曲疲劳强度进行仿真，不仅可以有效的降低实验成本，而且可以大大缩短车轮优化开发周期。通过合理数学模型建立，将参数导入有限元分析软件，靶向的模拟出车轮结构的薄弱环节，从而对不合理设计以及冗余设计进行修正，进而达到优化开发路线实现快速设计的目的，车轮优化设计路线如图1所示。……