发布时间 : 星期日 文章基于UG的“凤舞”汽车轮毂 三维建模及有限元应力分析 - 图文更新完毕开始阅读bf6306123968011ca3009177
华侨大学本科毕业设计论文 凤舞汽车轮毂的径向疲劳分析
从图4.14、4.15可以看出，所设计铝合金汽车轮毂的最大应力为23.6420MPa，也小于材料的疲劳极限??1?120MPa，属于安全范围，轮毂不会发生塑性变形。从整体上来看，与受力部分轮辋相连的轮辐与另一轮福连接处应力最大，为23.6420MPa。该处受力大的主要原因是几何形状发生突变，产生应力集中现象，符合实际情况。最靠近受力轮辋区域的辐板的应力要明显大于其他两个辐板，说明这个辐板起到主要的支撑作用。应力主要集中在轮辐与轮辐相连处、轮辐与安装盘相连处。
图4.14 轮毂Von-Mises应力云图（a）
图4.15 轮毂Von-Mises应力云图（b)
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4.5本章小结
本章主要介绍了车轮径向疲劳试验的原理及车轮径向载荷计算方法，以及车轮有限元建模方法和有限元结果分析。首先，建立车轮的UG模型，通过网格划分功能将几何模型离散成网格模型，施加合适的边界条件及载荷。然后运用UG有限元分析软件，分别加载不同位置区域的载荷，对车轮进行了径向疲劳仿真。仿真结果表明，车轮危险位置主要集中在远离轮辐的轮辋部分和轮辐与安装盘、轮辐与轮辐的相连处，与轮毂的实际破坏位置相吻合。从应力分析结果看来，在径向载荷作用下车轮结构内的应力水平并不高，最大应力值远远低于铝合金车轮材料的疲劳极限??1?120MPa。总体看来，车轮结构的变形量不大，也就是说，车轮结构设计的刚度性能不错的。当然车轮结构的刚度还与车轮材料的硬度有关，铸造、热处理和涂装过程的工艺对车轮结构的硬度影响很大，一般车轮结构的硬度控制在80HB以上。
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第五章 凤舞汽车轮毂的弯曲疲劳分析
5.1车轮弯曲疲劳试验
5.1.1车轮弯曲疲劳试验简介
车轮弯曲疲劳试验给车轮施加一个固定不变的旋转弯矩，模拟车轮在运行过程中承受弯矩负荷，试验标准要求车轮在试验负荷下经历一定的疲劳循环次数后，不能有侵入车轮断面的可见裂纹等破坏现象出现。
目前，国内外最常采用的车轮弯曲疲劳试验方法是采取车轮固定，由电机带动偏心块进行旋转，通过加载轴对车轮施加一个旋转的弯矩。其试验设备如图5.1所示，结构原理如图5.2所示。试验时，将车轮的轮辋牢固地夹紧到试验夹具上，加载力臂与连接件用螺栓连接到车轮的安装面上，安装情况与装于车辆上实际使用工况相当【39】。
图5.1 车轮弯曲疲劳试验设备
图5.2 车轮弯曲疲劳试验原理图
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