鎂合金車輪疲勞壽命預(yù)測(cè)與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、車輪是汽車行使系統(tǒng)中重要的安全部件之一,汽車前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力通過車輪傳遞,車輪的結(jié)構(gòu)性能對(duì)整車的安全性和可靠性有著重要的影響。同時(shí),車輪的外觀質(zhì)量直接影響到汽車的整體形象。鎂合金具有比重小、比強(qiáng)度高、外形美觀、易回收等優(yōu)點(diǎn),近年來得到了廣泛的應(yīng)用。車輛上采用鎂合金車輪可以有效的降低能耗、改善整車的加速及制動(dòng)性能、減小振動(dòng)和噪聲,提高駕乘舒適性和安全性?，F(xiàn)有的疲勞壽命預(yù)測(cè)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法大都針對(duì)鋼和鋁合金車輪。由于鎂合金與鋼、鋁合金的疲勞性能差

2、別較大,因此,研究一種適合鎂合金車輪的疲勞壽命預(yù)測(cè)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法能實(shí)現(xiàn)車輪材料的更新?lián)Q代、推動(dòng)鎂合金在車輪上的合理應(yīng)用,具有重要意義。本文運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)理論,將造型設(shè)計(jì)構(gòu)思表現(xiàn)的方法與技能應(yīng)用于鎂合金車輪的設(shè)計(jì)。在UG NX三維設(shè)計(jì)軟件中應(yīng)用美學(xué)原則,按照輪輞的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建出鎂合金車輪的三維實(shí)體模型。分析了車輪承載車輛本身和負(fù)載的重量以及在不平路面行駛時(shí)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)載荷,確定車輪的疲勞屬于機(jī)械變幅疲勞。同時(shí),車輪在設(shè)計(jì)時(shí),出于安全考

3、慮,一般其設(shè)計(jì)名義應(yīng)力都小于材料的屈服極限,屬于高周疲勞。因此,本文提出鎂合金車輪的疲勞類型為機(jī)械高周變幅疲勞。對(duì)鎂合金車輪進(jìn)行疲勞分析的最終目的,就是要確定疲勞壽命。本文結(jié)合鎂合金車輪的疲勞類型為機(jī)械高周變幅疲勞的特點(diǎn),在ANSYS軟件中,按照中國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的汽車輕合金車輪的性能要求和實(shí)驗(yàn)方法所規(guī)定的疲勞實(shí)驗(yàn)要求確定邊界條件和施加荷載,進(jìn)行求解。根據(jù)強(qiáng)度分析確定危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力值,采用名義應(yīng)力法對(duì)鎂合金車輪進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)。結(jié)果顯示,