钢制车轮产品性能的仿真和,本文是关于产品方面本科论文范文跟车轮和仿真和性能方面论文范文例文.
产品论文参考文献：
韩世秀
厦门日上集团股份有限公司 福建省厦门市 361000
摘 要： 车轮是汽车组成中重要的件之一,是轮胎与制动毂之间的一个连接件,车轮主要由轮辐和轮辋组立焊接而成,轮辐与制动毂通过螺栓直接装配,轮辋部分与轮胎接触.由于车轮的特殊性,对于本身的强度、密封性等疲劳失效的性能要求比较高,结构设计又与产品的疲劳性能息息相关,因此研究钢圈合理的结构和良好的疲劳性能显得尤为重要. 对此本文研究的这款车轮产品, 通过Abaqus CAE仿真计算[1]确定车轮的薄弱点,反映结构参数对车轮产品的最大应力和形变量的影响程度,结果表明,这款产品具有重量轻,结构合理,耐疲劳等特点,在市场具有竞争性.
关键词：车轮；性能；仿真分析
1 引言
整车轻量化、降低油耗是当前汽车工业发展的主要方向 [2] .在汽车的各类零部件中从节能的角度考虑,单位质量旋转件的效果相当于非旋转件的1.2-1.3倍 [3] .因此OE车厂对车轮产品的轻量化要求越来越高,另外从车轮自身角度考虑,材料厚度减薄,车轮强度下降比较明显,钢厂主要还是在钢材中加入一些微量的合金元素,再加之轧钢工艺的改进,提高材料的强度,但是其钢材的主要成份变化很小,因此,车轮单从钢材强度方面考虑,对于提升车轮的性能差异并不大,从产品结构设计方面考虑,使车轮产品性能提高,成本降低,产品才更有市场竞争力.
2 车轮产品基本信息
车轮产品主要轮辐和轮辋组立焊接而成,轮辐与制动毂通过螺栓直接装配,轮辋部分与轮胎接触,产品特性参数如表1：
3 仿真模型建立
本文利用SolidWorks建立22.5×9.00钢圈静态有限元模型导入Abaqus CAE仿真计算.
3.1 车轮产品模型建立
车轮仿真模型采用SolidWorks建立导入Abaqus CAE计算,材料特性通过万能试验对上述图1所示的车轮几何模型进行实体化网格划分 [5] ,计算出最大应力的数值和位置,在很多相关文献中,一般的处理方法为：沿钢圈圆周等间距的8个方向上施加径向载荷,通过8次计算,研究钢圈最危险的方位.根据现有资料,我们可以知道钢圈上最危险的方位,一般位于气门开孔方向 [6] .因此,本文中直接使用这个方向进行加载,从而得出最大应力出现的位置 [7] ,图3所示为车轮有限元前处理图示,图3所示为车轮模型的应力云图.
3.3 仿真信息分析
上述仿真得到的信息结论如表4所示.
通过上述分析,从图2和表4可以得知,该产品的应力集中在,没有安装轮辐的一侧,最容易失效的位置在轮缘或辋槽底R角.
3.4 产品径向疲劳试验
产品分析验证,对上述车轮产品随机抽取2件样品,送车轮检测中心进行实际测试,试验设备如图5、结果如表5所示：
根据实际测试结论表明,产品失效的位置与仿真分析预测的结果是一致的.
4 结语
本文通过对22.5×9.00钢制车轮的强度分析,仿真和实际测试均表明这款产品的设计的薄弱点在轮辋槽底R角处,并按此结构和材料配置,产品的重量和性能都能达到标准要求,能适应市场,并为以后设计开发更多的具有竞争力的产品奠定基础.
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