（图纸） A1-车轮.dwg

（其他） 毕业设计答辩相关材料.doc

（其他） 毕业设计任务书.docx

（其他） 过程管理封皮.doc

（其他） 开题报告.doc

（论文） 设计说明书.doc

（其他） 题目审定表.doc

1、安装盘的交接处和螺栓孔附近是疲劳裂纹最容易出现的区域。.本章小结本章详细介绍了软件，并且运用软件对汽车铝合金车轮弯曲疲劳试验进行了静力仿真分析。主要研究了以下几方面的内容分析车轮在弯曲疲劳试验中的受载情况。首先采用软件分别对三种载荷进行单独加载，研究各种载荷对结果强度的影响。再将三种载荷同时加载，研究车轮的应力分布。分析结果表明，螺栓预紧力仅对螺栓孔局部产生影响，并引起该区域的塑性变形，对车轮其它部位影响极小，可忽略。恒定的试验转速下结构产生离心力，且分布均匀，不随旋转弯矩的变化而变化。轮辐和安装盘上的应力主要是由试验弯矩和试验转速引起的，是疲劳裂纹容易出现的区域。螺栓孔处局部应力虽然大，但是它主要是有螺栓预紧力引起的，而螺栓预紧力是个恒定的载荷，不随时间变化而变化，因此螺栓孔处般情况下不会出现疲劳破坏。通过对车轮应力云图的分析，得出车轮。

2、.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型表.车轮各阶频率阶数频率值不考虑速度影响的约束振动计算结果不考虑速度影响速度情况下车轮约束振动各阶频率值与相应的振型描述如表.所示。通过表.，经比较可以发现，第和阶第和阶和第和阶的频率值都非常接近，并且振型相似，只是振动的方向不同。观察振动方向可以发现，其振动方式表现为正交性．我们可以将这几组相邻子步的频率值看成是振动方程解的重根．在车轮内侧法兰面上施加固定约束，计算所得各阶固有频率的相应振型图和节点位移图分布分别如图.至图.所示。表.车轮各阶频率阶数频率值图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型.本章小结本章首先建立车轮的模态分析有限元模型，然后运用分块法对轿车铝合金车轮进。

3、解的重根．在车轮内侧法兰面上施加固定约束，计算所得各阶固有频率的相应振型图和节点位移图分布分别如图.至图.所示。表.车轮各阶频率值阶数频率图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型分析结果显示，改进后车轮的约束振动，阶频率值为.，四缸汽油发动机转速区间般为，频率区间为，远小于车轮的固有频率，所以不会发生共振。.本章小结本章首先对车轮模型进行了改进，对比改进前后的车轮，车轮重量下降了。并对改进后的车轮进行强度分析和模态分析，分析结果显示改进后的车轮强度满足要求，固有频率也满足要求，且车轮的应力更加均匀。说明了改进后的车轮在满足设计要求的前提下，重量得到了明显的降低，材料利用率得到的较好的提高。结论本文是基于有限元分析的轿车铝合金车轮的设计，结合了软件和有限元分析软件，对车轮从模型的建立到。

4、。结构的疲劳强度取决于循环周期内的应力变化大小，因此，尽管螺母座区域应力值大，但它不会是疲劳破坏区域。轮辋的应力同时受弯矩和转速的影响，但该处应力值小，变化量也小，介于之间。在试验过程中不可能发生强度或疲劳破坏，是安全区域。两轮辐夹角处及轮辐与安装盘的交接处应力同时受弯矩和转速的影响,应力值介于.之间，改变试验转速及试验弯矩，该处的应力值有较大的变化。轮辐上的应力受转速及弯矩影响变化较小。轮辐于轮辋交接处应力大小受转速的影响而改变。但变化较小。所以，在车轮动态试验过程中，两轮辐夹角处及轮辐与安装盘的交接处和螺栓孔附近是疲劳裂纹最容易出现的区域。分析显示，改进后的车轮强度符合要求，且应力分布更均匀，材料利用更合理。对改进后的车轮进行模态分析不考虑速度影响速度情况下车轮自由振动各阶固有频率的相应振型图和节点位移图分布，分别如图.至图.所示。车。

5、劳试验中，车轮在恒定的作用力下匀速旋转使之承受旋转弯矩作用，高速的转动在结构中产生旋转离心力作用，在力输入旋转角速度作为载荷边界条件进行计算，分析结果如图.所示。图.离心力分布云图在离心力作用下，车轮结构产生的应力分布较为均匀，但是应力值偏小。最大应力为.，位于辐条与轮辋的连接处两辐条中间应力也较大，在之间轮辐上应力值最小。说明转速产生的离心力对车轮整天结构产生定的应力影响。试验弯矩在车轮弯曲疲劳试验中试验弯矩应该是对车轮结构强度影响最大的因素，根据车轮静力分析的力学模型建立起有限元模型，单独输入试验弯矩作为载荷边界条件进行计算，结果如图.所示。图.弯矩作用下车轮的应力云图如图.所示，在弯矩作用下，结构最大应力值为，位于螺栓孔附近。两辐条之间的应力也较大，在之间。总的来说，结构应力值均小于铝合金材料的屈服强度，证明了在静载荷作用下，结构强。

6、行了模态计算。在范围内共提取了自由振动的前阶模态和约束振动的前阶模态。车轮约束振动下，阶模态固有频率值为.，而四缸汽油发动机转速区间般为，频率区间为，远小于车轮的固有频率，所以不会发生共振。第章车轮结构的改进.车轮结构改进从上面的分析可以看出来，车轮受到的应力远小于车轮的许用应力，存在改进的必要。改进主要是缩减材料的厚度，以达到轻量化的目的。所以，对车轮模型进行改进，减少了车轮的厚度。改进后的模型如图.所示。图.改进后的车轮模型改进前的车轮体积为.，重量为.，改进后的车轮体积为.，重量为.，重量下降了。.车轮改进后的前后对比对改进后的车轮进行静态强度分析分析结果如图.所示。图.改进后的车轮应力分布通过分析，得到以下结论车轮所受最大应力为，位于螺母座附近，主要是由螺栓预紧力产生的，受试验转速及加载弯矩影响较小，改变弯矩，该节点应力值变化不大。

7、的危险区域为轮辐夹角出及轮辐与轮辋的交接处，符合实际情况。第章车轮的模态分析.模态分析定义模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性，即结构固有频率和振型，它们是承受动态载荷情况下结构设计中的重要参数．同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析谐响应分析和谱分析。的模态分析可以对有预应力的结构和循环对称结构进行模态分析。在很多场合，模态分析都起到了举足轻重的作用。进行模态分析后，可以了解结构的固有振动频率和振型，这使设计工程师们可以避开这些频率或最大限度地减少对这些频率上的激励，从而消除过度振动和噪声，避免在使用中由于共振的因素造成的不必要的损失。使用有限元软件系统，还可以使振动模态动态化从而提供个清晰的动态图象来描述结构在受到激励时的表现。.模态分析的步骤进行模态分析要定义分析类型和分析选项，施加约束，指定载荷步选项。

8、，然后进行固有频率的计算。具体的步骤如下指定分析类型创建个新的分析，选择分析类型为模态分析。设定模态分析选项考虑到对车轮动态特性影响较大的频率集中在低中频段，因此提取模型的低中频段的各阶模态，即能满足对车轮进行动力学特性研究的要求。软件计算频率范围的选取是指选取求解和提取模态的频段。在内提取模态。模态提取方法主要取决于模型的大小相对于计算机的计算能力而言和具体的应用场合．综合比较几种方法，由于铝合金车轮的有限元模型含有较多的节点和单元。另外，结构的复杂性使得有限元模型中不免含有形状较差的实体单元。结合模型与电脑硬件配置忽略结构中小阻尼的影响，采用分块法进行模态提取。由于车轮空间结构复杂，使得分析结果中可能会存在局部模态，因此有必要多求取几阶模态，以确保掌握它的全部低阶模态。本文中自由模态计算设定提取最低的阶模态，约束情况的模态设定提取最低。

9、图.施加约束后的车轮模型.静力分析结果及数据分析车轮弯曲疲劳试验工况下有三种载荷同时作用于车轮，本文首先研究这三种载荷各自对车轮结构强度的影响。螺栓预紧力图.螺栓预紧力作用下车轮的应力分布云图图.螺栓预紧力作用下车轮的位移云图分析结果如图.所示，由于车轮结构受力为复杂应力状态，因此采用第四强度理论，即应力表示。由图可见，在螺栓预紧力的作用下，螺栓孔于螺母接触面上出现局部应力集中，最大应力值为。最大应力值高于铝合金材料的屈服强度，进入材料的塑性区间，螺栓孔区域的材料将产生塑性变形，变形后结构应力重新分布，实际最高应力值将小于线弹性下计算得出的应力值。有限元进行结构分析般用的是位移法，即首先求出节点位移，然后按几何关系直接确定各单元应变。通过有限元分析，如图.所示，螺栓孔处最大变形量为.，低于设计允许的.，能够满足强度要求。旋转离心力在弯曲疲。

10、度是足够的。螺栓预紧力旋转离心力及弯矩三个力的合力将三个力同时输入，作为载荷边界条件进行分析，结果如图.所示。图.试验载荷下车轮应力分布通过分析，得到以下结论车轮所受最大应力为，位于螺母座附近，主要是由螺栓预紧力产生的，受试验转速及加载弯矩影响较小，改变弯矩，该节点应力值变化不大。结构的疲劳强度取决于循环周期内的应力变化大小，因此，尽管螺母座区域应力值大，但它不会是疲劳破坏区域。轮辋的应力同时受弯矩和转速的影响，但该处应力值小，变化量也小，在试验过程中不可能发生强度或疲劳破坏，是安全区域。两轮辐夹角处及轮辐于安装盘的交接处应力同时受弯矩和转速的影响，改变试验转速及试验弯矩，该处的应力值有较大的变化。轮辐上的应力受转速及弯矩影响变化较小。轮辐于轮辋交接处应力大小受转速的影响而改变。但变化较小。所以，在车轮动态试验过程中，两轮辐夹角处及轮辐于。

11、轮自由振动各阶频率值与相应的振型描述如表.所示。前阶频率接近，为刚体模态，可以忽略。通过表.，经比较可以发现，第和阶第和阶和第和阶的频率值都非常接近，并且振型相似，只是振动的方向不同。观察振动方向可以发现，其振动方式表现为正交性。我们可以将这几组相邻子步的频率值看成是振动方程解的重根。表.车轮各阶频率值阶数频率值图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型图.第阶振型不考虑速度影响速度情况下车轮约束振动各阶频率值与相应的振型描述如表.所示。通过表.，经比较可以发现，第和阶第和阶和第和阶的频率值都非常接近，并且振型相似，只是振动的方向不同。观察振动方向可以发现，其振动方式表现为正交性．我们可以将这几组相邻子步的频率值看成是振动方程。

12、的阶模态。研究在各阶模态下车轮结构的振动特性。定义边界条件首先不加任何约束和边界条件，计算车轮自由振动的模态参数。随后考虑车轮实际工作情况并加以简化，在车轮内侧法兰面上施加固定约束。由于速度对车轮固有频率的影响可以忽略不计，所以本文仅研究不考虑速度影响的车轮模态分析。.结果分析不考虑速度影响的自由振动计算结果不考虑速度影响速度情况下车轮自由振动各阶固有频率的相应振型图和节点位移图分布，分别如图.至图.所示。车轮自由振动各阶频率值与相应的振型描述如表.所示。前阶频率接近，为刚体模态，可以忽略。通过表.，经比较可以发现，第和阶第和阶和第和阶的频率值都非常接近，并且振型相似，只是振动的方向不同。观察振动方向可以发现，其振动方式表现为正交性。我们可以将这几组相邻子步的频率值看成是振动方程解的重根。图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图.车轮第阶振型图。

参考资料：

[1]（毕业设计全套）变压器储油柜端盖复合模具设计（打包下载）（第2354952页，发表于2022-06-25 06:54）

[2]（毕业设计全套）发电机转子磁轭冲片冲压成形工艺与模具设计（打包下载）（第2354951页，发表于2022-06-25 06:54）

[3]（毕业设计全套）发动机缸盖连接螺栓装配自动检查装置设计（打包下载）（第2354950页，发表于2022-06-25 06:54）

[4]（毕业设计全套）发动机DA465Q缸盖连接螺栓自动装配装置设计（打包下载）（第2354948页，发表于2022-06-25 06:54）

[5]（毕业设计全套）DA465Q发动机缸盖进气门清洗装置设计（打包下载）（第2354946页，发表于2022-06-25 06:54）

[6]（毕业设计全套）DA465Q发动机气缸盖进排气门组自动检验装置的设计（打包下载）（第2354944页，发表于2022-06-25 06:54）

[7]（毕业设计全套）发动机链传动式配气机构设计（打包下载）（第2354942页，发表于2022-06-25 06:54）

[8]（毕业设计全套）发动机配件生产线自动上料系统设计（打包下载）（第2354941页，发表于2022-06-25 06:54）

[9]（毕业设计全套）发动机配件生产线多工位工作台设计（打包下载）（第2354940页，发表于2022-06-25 06:54）

[10]（毕业设计全套）发动机曲轴搬运机械手设计（打包下载）（第2354938页，发表于2022-06-25 06:54）

[11]（毕业设计全套）发动机支架立式单面组合钻床总体设计和主轴箱设计（打包下载）（第2354937页，发表于2022-06-25 06:54）

[12]（毕业设计全套）发动机余热发电系统设计（打包下载）（第2354936页，发表于2022-06-25 06:54）

[13]（毕业设计全套）反铲式单斗液压挖掘机工作装置设计及其运动分析（打包下载）（第2354935页，发表于2022-06-25 06:54）

[14]（毕业设计全套）反铲式单斗液压挖掘机工作装置结构设计（打包下载）（第2354934页，发表于2022-06-25 06:54）

[15]（毕业设计全套）反向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件的设计（打包下载）（第2354933页，发表于2022-06-25 06:54）

[16]（毕业设计全套）反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计（打包下载）（第2354932页，发表于2022-06-25 06:54）

[17]（毕业设计全套）反力式汽车制动试验台设计（打包下载）（第2354931页，发表于2022-06-25 06:54）

[18]（毕业设计全套）双辊连铸机主传动系统的设计（打包下载）（第2354930页，发表于2022-06-25 06:54）

[19]（毕业设计全套）双立柱式巷道堆垛机机械部分设计（打包下载）（第2354929页，发表于2022-06-25 06:53）

[20]（毕业设计全套）双柱机械式汽车举升机设计（打包下载）（第2354928页，发表于2022-06-25 06:53）