汽车轮毂结构设计与冲击实验

论文摘要

汽车轮毂是汽车行驶系统中重要的安全部件,其结构性能对整车的安全性和可能靠有着重要影响。同时,轮毂还是汽车外观的重要组成部分。传统轮毂设计存在着设计效率低,设计周期长,轮毂成本费用高等诸多弊端。面对日益激烈的市场竞争,企业必须采用科学的手段改善设计方法。针对上面提到的设计过程中的缺点,提出了由几组截面、在引导线的作用下扫描出轮辐实体和在实心的辐板上挖去多余材料生成轮辐实体这两种设计方法,大大提高了设计工作的效率。轮毂的冲击实验在其性能实验中至关重要,为了在设计初期预测冲击实验结果,就一款汽车铝合金车轮用有限元分析方法和试验方法进行了冲击实验研究。在进行有限元分析中,以冲击实验的结果为依据,通过对有限元分析结果与实验结果的比较,找出轮毂冲击有限元分析中轮毂与轮胎的能量分配关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 铝合金在现代汽车中的应用
• 1.2 铝合金轮毂的优点
• 1.2.1 质量轻
• 1.2.2 加速时间短
• 1.2.3 尺寸精确度高
• 1.2.4 节省燃油
• 1.2.5 造型美观,易加工
• 1.2.6 操作轻便
• 1.2.7 散热性能好,增加轮胎寿命,并提高安全性
• 1.3 铝合金轮毂的技术要求
• 1.4 本论文的研究内容及意义
• 第2章 理论基础与LS-DYNA模块
• 2.1 软件介绍
• 2.1.1 UG软件介绍
• 2.1.2 ANSYS软件及LS-DYNA模块介绍
• 2.2 有限元的基本思想
• 2.3 塑性理论
• 2.4 LS-DYNA显式积分
• 2.4.1 基本方程和控制条件
• 2.4.2 空间有限元离散化
• 2.5 LS-DYNA的接触-碰撞的数值计算方法
• 2.5.1 接触-碰撞算法的有限元实现
• 2.5.2 接触类型
• 第3章 轮毂综述
• 3.1 轮毂结构及选用材料
• 3.2 轮毂的基本功能
• 3.3 轮毂的分类
• 3.4 轮毂的制造方法
• 第4章 轮毂3D设计新方法
• 4.1 轮毂结构设计要求
• 4.2 轮毂造型
• 4.2.1 轮辋建模模块
• 4.2.2 轮芯建模模块
• 4.2.3 轮辐建模模块
• 4.3 轮辐3D设计新方法
• 4.3.1 扫描方法
• 4.3.2 轮辐建模的方法
• 第5章 冲击实验及有限元分析
• 5.1 冲击实验的标准
• 5.1.1 实验设备
• 5.1.2 实验程序
• 5.2 冲击实验
• 5.3 建模仿真前应注意的几个问题
• 5.3.1 冲击问题的研究
• 5.3.2 冲击仿真中的轮胎
• 5.3.3 刚性体
• 5.3.4 网格精度对计算结果的影响
• 5.3.5 质量缩放
• 5.3.6 重启动
• 5.4 求解之前的准备工作
• 5.4.1 建立轮毂模型并进行简化
• 5.4.2 能量分配问题
• 5.5 分析结果
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢