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(定稿)基于有限元分析的轿车铝合金车轮设计(全套下载) (定稿)基于有限元分析的轿车铝合金车轮设计(全套下载)

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1、用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。的基于特征方式,能够将设计至生产全过程集成到起,实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站,而且也可以应用到单机上。采用了模块方式,可以分别进行草图绘制零件制作装配设计钣金设计加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。.参数化设计,相对于产品而言,我们可以把它看成几何模型,而无论多么复杂的几何模型,都可以分解成有限数量的构成特征,而每种构成特征,都可以用有限的参数完全约束,这就是参数化的基本概念。.基于特征建模是基于特征的实体模型化系统,工程加世纪年代初,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。

2、间为,两者相差很大,说明没有共振发生,符合要求。多种计算机设备上,如等。.与的接口创建通过对与接口的创建可以很好的将软件与软件连接起来,避免了用其他方式将模型导入中是出现的系列问题。点击开始所有程序.如图.所示,在跳出的对话框中和打上勾,选择右边的,如图.所示。点击在出现的对话框中输入的安装目录和的启动文件,如图.所示。点击,在出现的对话框中,点击然后再点击.如图.所示,完成设置。图.图.图.设置窗口图.打开软件,在其主页面菜单栏中会显示.。表示接口创建成功。.车轮几何模型的简化为了节省仿真计算时间和计算量,将车轮模型导入进行分析前应该对车轮模型进行简化,去掉对受力影响不大的装修圆角,槽,气门孔等,以避免计算时间过长。.的材料特性车轮材料为,相当于国内的,它是铝硅镁系列三元合金。铝合金有着良好的铸造性能,流动性高,无热裂倾向,线收缩小,气密性高,适合于车轮如此复杂结构。

3、研究车轮结构在螺栓预紧力弯矩及离心力作用下结构受力情况和车轮自由振动和约束振动的固有频率,具体内容如下用软件进行车轮三维模型的建立。对车轮结构弯曲疲劳试验的进行静力分析,研究试验工况下车轮结构应力分布规律及螺栓预紧力旋转离心力和试验弯矩三种载荷对车轮结构强度的影响。对车轮进行模态分析,分析车轮的固有频率,研究车轮的是否与发动机产生共振。改进车轮的三维模型,对改进后车轮进行静力分析和模态分析,并与改进前的车轮模型进行对比。第章车轮三维模型的建立.软件基础操作软件是美国参数技术公司旗下的体化的三维软件。软件以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,作为当今世界机领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的软件之,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。第个提出了参数化设计的概念,并且采用了单数据库来解决特征的相关性问题。另外,它采。

4、构强度及模态的分析进行了研究。研究结果如下车轮结构的强度分析根据车轮弯曲疲劳试验工况在里建立起车轮的有限元模型,通过静力分析研究车轮结构强度。首先对螺栓预紧力旋转离心力和试验弯矩单独加载,研究三种载荷各自对车轮结构强度产生的影响。分析表明螺栓预紧力在螺栓孔附近产生很大的集中应力,最大应力值为超出材料的屈服极限,使材料发生塑性变形,但螺栓预紧力对轮毂轮辐轮辋等部位作用效果近乎为零,对结构的疲劳性能也没明显影响试验弯矩和旋转离心力才是影响车轮结构弯曲疲劳性能的主要因素。本设计中的试验弯矩和旋转离心力对车轮产生的最大应力分别为和.,明显低于材料的许用应力,强度符合要求。车轮的模态分析使用软件建立车轮模态分析有限元模型,分析了车轮的自由振动和约束振动,得出了车轮各阶的固有频率。将车轮的固有频率和发动机的输出频率比较,车轮阶模态固有频率为.,而四缸汽油发动机转速区间般为,频率区。

5、建立轮辋三维模型轮辐三维模型的创建轮辐的造型要兼顾与轮辋的配合,装车空间,强度,美观等。本设计采用扫描混合建立轮辐的模型。草绘扫描轨迹如图.所示。图.草绘扫描轨迹选择扫描混合指令,草绘截面如图.图.所示。图.草绘截面图.草绘截面完全扫描混合,建立轮辐模型如图.所示。图.完成扫描混合选取阵列,建立其他轮辐模型如图.所示。结果表明优化后结构应力接近于材料的强度极限,材料性能得到充分利用,结构重量有所降低。国外在车轮结构优化方面有所研究的主要是土耳其的.,他研究车轮冲击试验工况下结构的优化,他以关键节点的位移量为设计变量,通过给定设计变量的变化范围及变化步长,分别进行计算,观察结构应力随设计变量变化而变化的情况,利用分析结果指导设计,保证车轮结构的安全性。.主要研究内容本文主要对车轮造型设计及其改进设计展开论述,并运用有限元法对车轮弯曲疲劳试验进行仿真分析和车轮的模态分析,。

6、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。

7、的成型同时它也具有相当高的耐腐蚀性且可经过热处理强化,合金淬火后有自然时效能力,因而具有较高的强度和塑性,满足车轮高强度和刚度的性能要求。.边界条件的处理合理确定有限元模型的边界条件是成功进行有限元分析的基本要求。必须在保证消除刚体位移的前提下,尽可能使约束符合实际情况。通常建模对象的边界条件是明确的,根据分析对象的几何模型边界条件可以很容易确定其力学的边界位置和边界条件。由车轮动态弯曲疲劳试验设备及其原理图,如图.可见,车轮轮缘通过夹具固定在试验旋转台上,而车轮毂部的五个紧固使车轮安装盘与加载轴紧密相连。因此车轮轮缘的三个平移自由度,和两个旋转自由度都受到约束,只允许绕车轮中心轴的转动自由度存在。辐结合起来的结构,如图.辐条式车轮轮辋与中央轮盘部件,通过很多辐条实现连结的车轮结构。图.整体式图.两片式图.三片式车轮的基本装配知识车轮的有关装配主要有以下的几种装配情况。

8、轮结构的改进.车轮结构改进.车轮改进后的前后对比.本章小结结论参考文献致谢附录分析程序附车轮受离心力作用分析程序附车轮受弯矩作用分析程序附车轮受螺栓预紧力作用分析程序附改进前模型自由振动模态分析程序附改进前模型约束振动模态分析程序附改进后模型自由振动模态分析程序附改进后模型约束振动模态分析程序第章绪论.课题研究的目的意义实现汽车轻量化,提高燃油经济性,是汽车节能的最有效途径之。汽车减轻自重,不仅可减小汽车的行驶阻力,降低油耗,还有利于改善汽车的转向加速制动等性能,有利于降低噪声减轻振动,为实现大功率创造条件。同时轻量化带来的低油耗,使汽车的废气排放减少,对环境的污染程度也减小。汽车轻量化有两大途径是采用轻量化材料,例如采用超高强度钢板,铝合金镁合金等轻质材料代替传统的钢铁材料是优化更改汽车的结构,缩小零部件尺寸,最大限度地减轻零部件的质量。全球汽车工业越来越注重汽车的。

9、,如图.和表.所示。图.车轮装配关系表.车轮装配关系车轮轮辋与轮胎之间的装配车轮与装饰钉之间的装配车轮与刹车钳之间的装配车轮安装面与车轴之间的装配车轮螺栓孔与螺母之间的装配车轮螺栓孔与车轴之间的装配车轮与装饰盖之间的装配车轮中心孔与车轴之间的装配车轮气门孔与气门嘴之间的装配车轮与平衡块之间的装配车轮三维模型建立过程轮辋三维模型的创建轮辋与轮胎结合部分的尺寸由国标规定。常见的形式主要有深槽轮辋和平底轮辋,此外,还有对开式轮辋和半深槽轮辋等。本设计采用的轮辋轮廓是深槽轮辋型轮廓。轮辋规格为。轮辋标定直径为.。其轮廓和尺寸如图.和表.所示。图.轮辋型轮廓用于直径代号表.轮辋型轮廓尺寸单位为毫米轮辋轮廓量规.建模过程如下进入草绘,进行轮辋轮廓草绘如图.所示。图.轮辋轮廓草绘对轮辋轮廓进行完善草绘如图.所示。图.完善轮辋轮廓草绘运用旋转命令,建立轮辋三维模型如图.所示。图.用旋。

10、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。基于,有限元分析,轿车,铝合金,车轮,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要第章绪论.课题研究的目的意义.铝合金车轮行业现状及发展趋势铝合金车轮的发展及其现状铝合金车轮的发展趋势.国内外研究方法.主要研究内容第章车轮三维模型的建立.软件基础.车轮模型的建立车轮构造种类及装配车轮三维模型建立过程.本章小结第章车轮强度静态分析.软件基础.与的接口创建.车轮几何模型的简化.的材料特性.边界条件的处理.载荷的处理.车轮弯曲疲劳试验有限元模型.静力分析结果及数据分析.本章小结第章车轮的模态分析.模态分析定义.模态分析的步骤.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的约束振动计算结果.本章小结第章车。

11、轻量化,表现在铝及其合金在汽车材料中所占的比重越来越大。铝的比重是铁的,具有良好的导热导电性能,其机械加工性能比铁高.倍,且其表面自然形成的氧化膜具有良好的耐蚀性铝的铸造工业性能也比较好,可以获得薄壁复杂铸件。现代轿车日益广泛使用铝材,已经成为种趋势,例如轿车轮圈就是个最明显的例子,年代初,大部分轿车还是使用钢质轮圈,而今绝大部分轿车都是用铝合金轮圈了。本课题借助软件,有限元分析软件作为虚拟样机工具对给定的铝合金车轮进行强度分析,在保证强度和可靠性的前提下,对车轮进行优化,以进步减少车轮质量,降低成本。.铝合金车轮行业现状及发展趋势铝合金车轮的发展及其现状长时期内,钢制车轮在车轮制造业中占主导地位,随着科学技术的发展与进步,对车辆安全环保节能的要求日趋严格,铝合金车轮以其美观质轻节能散热好耐腐蚀加工性能好等特点,逐步取代钢制车轮。铝合金车轮的出现到如今渐渐替代钢制车轮。

12、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。

参考资料:

[1](定稿)基于有限元分析的汽车万向传动装置设计(全套下载)(第2355208页,发表于2022-06-25)

[2](定稿)基于有限元中型货车半轴与桥壳设计(全套下载)(第2355207页,发表于2022-06-25)

[3](定稿)基于支承套零件工艺及铣夹具工装设计(全套下载)(第2355204页,发表于2022-06-25)

[4](定稿)基于支承套零件工艺及工装设计(全套下载)(第2355203页,发表于2022-06-25)

[5](定稿)基于捷达车型前盘后鼓式制动器的设计(全套下载)(第2355202页,发表于2022-06-25)

[6](定稿)基于左支座零件的工艺及铣槽夹具工装设计(全套下载)(第2355201页,发表于2022-06-25)

[7](定稿)基于左支座零件的工艺及工装设计(全套下载)(第2355200页,发表于2022-06-25)

[8](定稿)基于容积法的汽车油耗检测仪器设计(全套下载)(第2355199页,发表于2022-06-25)

[9](定稿)基于失重法的汽车油耗检测仪器设计(全套下载)(第2355197页,发表于2022-06-25)

[10](定稿)基于多轴加工的普通钻床改造设计(全套下载)(第2355195页,发表于2022-06-25)

[11](定稿)基于单片机的IC卡智能水表设计(全套下载)(第2355186页,发表于2022-06-25)

[12](定稿)基于二次调节的减速器加载试验台设计(全套下载)(第2355184页,发表于2022-06-25)

[13](定稿)基于UG的车床夹具虚拟设计及运动仿真设计(全套下载)(第2355182页,发表于2022-06-25)

[14](定稿)基于UG的家电风扇造型设计及动态仿真设计(全套下载)(第2355180页,发表于2022-06-25)

[15](定稿)基于UG的Moldwizard的注塑模设计和数控加工设计(全套下载)(第2355179页,发表于2022-06-25)

[16](定稿)基于UG建模的盘类零件铣床专用夹具设计(全套下载)(第2355178页,发表于2022-06-25)

[17](定稿)基于UG与ANSYS的大学生节能车结构优化设计(全套下载)(第2355175页,发表于2022-06-25)

[18](定稿)基于UGAutoCAD的摩托车发动机相关零部件的设计(全套下载)(第2355174页,发表于2022-06-25)

[19](定稿)基于Stirling循环的直线发电系统设计(全套下载)(第2355173页,发表于2022-06-25)

[20](定稿)基于SolidWorks的食品提升机设计(全套下载)(第2355171页,发表于2022-06-25)

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