基于ANSYS的汽车轮毂优化设计
2022-06-21卢振生陈宇佳王艳玲王迎辉张全禹
卢振生,陈宇佳,王艳玲,王迎辉,张全禹
(绥化学院,黑龙江 绥化152061)
随着汽车保有量不断地提升,截止2019年民用汽车拥有量25 376.38万辆,据国家统计局统计2018年用于交通运输、仓储和邮政业汽油消费总量达到2.2739亿t与2017年相比增加了3%[1].据《BP世界能源统计年鉴》的2019年度报告表明,以目前的石油消耗速度,石油只有不到50年的开采量[2],作为燃油使用量最高的汽车已经成为了节能减排的研究对象,汽车的装备质量每减1%可节油1%~2%[3],而镁合金具有密度低、抗冲击性好、抗压缩能力强、后续加工简单及可回收性高等多种优点,因此以镁合金汽车轮毂为研究对象,通过对其结构优化设计减小其质量,可提高汽车燃油经济性,从而降低能源的消耗速度.
1 轮毂模型设计及静力学仿真
1.1 轮毂模型的建立
本文所设计的轮毂以国家标准《乘用车轮辋规格系列》GB/T3487—2015为依据,针对AudiA6L车型的轮毂进行优化设计,轮毂参数如表1所示[4],根据该参数,使用Solid work实体建模软件建立的轮毂模型如图1所示.

图1 轮毂实体模型Figure 1 Hub solid model

表1 镁合金AZ31B力学性能参数Table 1 Mechanical property parameters of magnesium alloy AZ31B
由于国家标准没有对左侧槽的侧边进行限制,为了避免使用直线后与两侧的圆角连接处出现应力集中的现象,所以本文采用了样条曲线对其进行过渡.
1.2 网格的划分
由于SOLID186号单元具有二次位移的特点,适用于不规则模型[5],且其具有任意的空间取向,能够适应复杂的受力环境的特点[6],而镁合金汽车轮毂模型沿轴线呈现出不规则形状,轮毂的圆周受非线性载……