（毕设全套）基于有限元分析的轿车铝合金车轮设计（含CAD图纸）

年，美国生产的车辆中，铝合金车轮已作为好几种车型的系列部件，车型的车更是采用了涂装彩色条带状的铝合金车轮。

通用汽车公司生产的车和另外两种车型也采用了铝合金车轮的种新车采用了表面为黑色的铝合金车轮车也把花边式样的铝合金车轮装了上去。

同年，福特公司在轿车上也装上了铝合金车轮，并把铝合金车轮定为公司系列的标准件。

世纪年代初，美国原装轿车铝合金车轮装车率大约，如今已超过。

而日本目前轿车铝合金车轮装车率超过，欧洲国家超过。

我国铝合金车轮工业起步较晚，最早使用铝合金车轮是在世纪年代初，国营洪都机械厂将砂型铸造的铝合金车轮装在边三轮摩托车上，但是数量很少，未形成气候。

到加世纪年代末，我国出现了第个具有现代规模的戴卡轮毂制造有限公司，其规模和设备都进入了世界先进行列。

加世纪年代初，在广东出现了既生产汽车，又生产摩托车铝合金车轮的南海中南铝合金轮毂有限公司，这两个生产厂的生产设备都已达到国际水平。

但这段时期，因国内汽车和摩托车对铝合金车轮的装车欲望还很低，钢圈仍占据着绝对统治市场的地位。

随着我国公路设施的飞速发展，这两个企业也分别在汽车摩托车行业中积极地宣传，铝合金车轮开始以极其迅猛之势在全国得到推广，生产铝合金车轮的工厂也像雨后春笋般出现，蔓延至全国。

年，我国轿车的铝合金车轮装车率已接近摩托车的铝合金车轮装车率已逾。

综上所述，不难看出，铝合金车轮是现代车辆轻量化高速化现代化的必然产物。

铝合金车轮的发展趋势车轮规格方面，汽车的高速化迫使车轮朝“三化”扁平化子午线化无内胎化迅猛发展。

国外轿车车轮己日趋大直径宽轮辋发展的格局，原来多见的的小直径轮已越来越少，有逐步被淘汰的趋势，目前主流是以上的规格，并逐步朝大直径宽轮辋发展，甚至己出现的车轮大直径车轮与轮胎组合，比小直径车轮与轮胎组合更显现代霸气和时髦。

由于直径大轮辋宽，使轮胎与地面的接触面积更大，从而增加了汽车与地面的附着力，使汽车的操纵性能更好，提高了汽车的安全性。

但是大直径宽轮辋也会产生使轮胎磨损加快的不利影响。

结构方面，基本上以整体铸造的铝合金车轮为主，除特殊场合装用二片式和三片式的复合车轮，如为了减小车轮质量，提高强度，采用锻造钢轮辋和铸造铝合金轮辐组装式工艺生产的车轮或为了降低车轮噪声，提高汽车操纵稳定性在轮辐和轮辋之间加上特殊橡胶结合件等。

外观方面，作为象征整车档次之的车轮外观，在点缀整车的时尚化作用中越来越向着艺术化方向发展，多变的车轮轮辐形态和迷人的色泽越来越为人们所关注。

车轮由单调的辐条式辐板式向着带空间曲面和弧形面状态，甚至由中心对称演变成中心不对称的图案，另外对车轮与整车的匹配和色泽的协调表面处理全涂亚光色抛光轮电镀轮真空镀膜轮等要求也日益提高。

材料方面，有向镁合金车轮发展的趋势，许多学者正研究使镁合金能适应大量生产的工艺和设备。

镁具有质量轻密度.，是铝的，铁的比强度大尺寸稳定抗变形机械加工性能好吸收振动性能好的特点，有利于提高整车运行速度，降低能耗，承受较高冲击载荷，此外镁在地球上储量相当丰富，占金属的第位，还可以从海水中无限量地提取，综合来说镁能在各方面很好的满足人类各方面的要求。

但是这类铸件的试验条件非常严格和气密性要求高，成品率低，生产成本高。

此外，有人在不断探索降低半凝固铸造温度的新材料途径，甚至已有人在尝试镶嵌式的中空复合轮即在车轮中衬嵌种高强度的轻质骨材，让铝液填充时将骨材全部包住，来进步提高轻量化效果，而且可获得比铝合金车轮更佳的比强度和弹性模量。

.国内外研究方法结构的优化设计产生于世纪年代，到年代，许多新的概念如遗传算法形状优化拓扑优化等被应用到结构优化过程中，其中利用有限元方法进行优化分析是种常规的选择。

因为它不仅能处理大范围的结构类型，而且它在可选择的分析类型中是种可利用的最通用的方法。

它不只限于结构问题，也能应用到能用偏微分方程表示的任何问题中。

结构优化研究历程中，出现过以直觉的满应力为设计准则的准则法和以数学规划为理论