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轿车铝合金车轮模态计算和优化设计
| 论文题名： | 轿车铝合金车轮模态计算和优化设计 |
| 关键词： | 铝合金车轮;模态计算;优化设计;预应力效应;车轮结构参数 |
| 摘要： | 随着经济、社会的发展，人们对轿车使用性能的要求越来越高，从而对车轮的使用性能越来越重视。车轮不仅需要具备良好的静力学特性，还必须具备良好的结构动态特性。利用有限元法进行结构模态分析，可以得到车轮结构的动态特性。由于车轮模型形式多样、结构复杂，对其进行结构优化设计具有很高的难度。对某一类型车轮的优化设计进行了探索性的研究，研究结果表明，通过对车轮结构的优化设计，可以进一步降低车轮的重量，在保证车轮性能的前提下充分地节省材料并改善车辆行驶性能，对降低车轮制造的成本具有重要的意义。 系统地研究了轿车铝合金车轮的有限元模型建立，模态计算，刚度计算，弯曲分析与优化设计的方法。首先利用ANSYS软件建立车轮三维空间几何模型，然后用三维实体单元对该车轮的几何模型进行离散化处理，得到车轮有限元模型。而后在对结构、边界条件简化的基础上，分别建立了车轮轮辋刚度计算、车轮模态计算和车轮弯曲分析有限元模型。 采用有限元法对轿车铝合金车轮的有限元模型进行模态计算，求得了车轮的固有频率和固有振型。此外，模态计算还以有限元理论为依据，考虑了车轮行驶速度的影响，将其通过预应力效应的方式施加在车轮上。建立了综合考虑车轮轮辋刚度、车轮模态和车轮弯曲疲劳寿命的影响的一个17英寸车轮结构优化设计模型，并在此基础上对该车轮进行了优化设计，得出了更加合理的车轮结构参数。 |
| 作者： | 孙红梅 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 孙惠学;胡金华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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