鋁車輪沖擊強(qiáng)度性能有限元仿真分析研究.pdf

1、車輪是汽車中非常重要的部件之一，其結(jié)構(gòu)性能直接影響汽車的安全性、穩(wěn)定性和平順性。汽車車輪性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果通不過沖擊試驗(yàn)、彎曲疲勞試驗(yàn)和徑向載荷疲勞試驗(yàn)三個(gè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，該公司車輪將不允許流入市場(chǎng)。如果完全依靠試驗(yàn)的方法來指導(dǎo)車輪的開發(fā)設(shè)計(jì)，存在周期長、成本高的缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有限元法已廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程分析中，它可以合理指導(dǎo)設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期，降低開發(fā)成本。在實(shí)際行車過程中，車輪的工況是很復(fù)雜的，車輪駛過凹坑或受到石塊

2、的沖擊等惡劣工況容易造成其瞬間破壞失效，從而對(duì)汽車安全造成威脅。為保證汽車安全及降低生產(chǎn)成本，在車輪前期開發(fā)設(shè)計(jì)階段就應(yīng)避免車輪沖擊破壞的發(fā)生。因此，本文主要對(duì)車輪沖擊試驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析，為車輪結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)化提供參考。
　　基于輪胎的結(jié)構(gòu)和材料組成特點(diǎn)，本文對(duì)輪胎進(jìn)行了合理簡化，建立了一個(gè)較完善的輪胎有限元分析模型。在該模型中，用有限元軟件ABAQUS中的REBAR模型模擬簾線層，用FLUID CAVITY模型模擬充滿空氣的輪胎

3、，同時(shí)考慮到了胎面縱向較深的花紋。該輪胎有限元模型符合實(shí)際中輪胎的主要結(jié)構(gòu)及特征。
　　本文建立了車輪90°內(nèi)側(cè)沖擊試驗(yàn)的有限元分析模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輪沖擊試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)仿真，預(yù)測(cè)了沖擊后輪輞的殘余變形，并將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而驗(yàn)證了沖擊試驗(yàn)有限元分析模型和方法的正確性，成功建立了一套有效的車輪沖擊有限元分析方法。同時(shí)研究了輪胎及胎壓對(duì)仿真精度的影響,結(jié)果表明，輪胎及胎壓對(duì)車輪沖擊仿真精度影響很大，在建模過程不可以忽略