本文關(guān)鍵詞：車輪結(jié)構(gòu)—材料一體化輕量化多目標(biāo)優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：車輪在汽車行駛過(guò)程中起著非常重要的作用,它不僅能夠傳遞向前的動(dòng)力,也能為汽車的行駛安全提供可靠的保證,所以車輪結(jié)構(gòu)性能的好壞將直接影響到整車的行駛安全。隨著近年來(lái)環(huán)境和資源問(wèn)題的日益惡化,汽車輕量化設(shè)計(jì)得到了人們的重視,車輪作為汽車的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)綜合部件,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)不僅能夠提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放,也能提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文結(jié)合國(guó)家自然基金項(xiàng)目《鋁鎂合金組裝式車輪結(jié)構(gòu)-材料-性能一體化輕量化多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究》(項(xiàng)目編號(hào):51475201)進(jìn)行研究。首先建立16英寸全封閉輪輻車輪結(jié)構(gòu)的幾何模型,然后對(duì)該幾何模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)合拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果建立16英寸五輻傳統(tǒng)式車輪的幾何模型,并在此基礎(chǔ)上將傳統(tǒng)式車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修改為組裝式車輪結(jié)構(gòu),進(jìn)而確定初始組裝式車輪結(jié)構(gòu)并建立其幾何模型,其中組裝式車輪結(jié)構(gòu)連接位置選擇在輪輻與輪輞連接處,連接方式選擇螺栓連接。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5334-2005《乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法》對(duì)組裝式車輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了性能分析,其主要包括彎曲工況與徑向工況下的強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命,沖擊試驗(yàn)有限元分析以及自由模態(tài)分析。分析結(jié)果表明基于拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)得到的初始組裝式車輪結(jié)構(gòu)在彎曲工況與徑向工況下的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命以及沖擊試驗(yàn)下的最大應(yīng)力均有較大盈余。因此有必要對(duì)該組裝式車輪結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)初始組裝式車輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),以初始組裝式車輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行參數(shù)化建模,在Hyperstudy軟件環(huán)境中基于全局響應(yīng)面算法對(duì)組裝式車輪結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行更加細(xì)致的尺寸優(yōu)化,最終確定組裝式車輪結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)方案。對(duì)輕量化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行工程化處理后,建立組裝式車輪幾何模型,并對(duì)優(yōu)化后組裝式車輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能分析,其主要包括彎曲工況與徑向工況下的強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命,沖擊試驗(yàn)有限元分析以及自由模態(tài)分析,將分析結(jié)果與優(yōu)化前組裝式車輪結(jié)構(gòu)的相關(guān)性能進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,優(yōu)化后的車輪結(jié)構(gòu)在滿足車輪性能要求的情況下,實(shí)現(xiàn)減重14.4%,取得了明顯的減重效果。
【關(guān)鍵詞】：組裝式車輪結(jié)構(gòu) 輕量化 拓?fù)鋬?yōu)化 性能分析 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.34
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 車輪材料與制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 車輪結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 組裝式車輪結(jié)構(gòu)的確定18-32
• 2.1 拓?fù)鋬?yōu)化方法簡(jiǎn)介18-19
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法和原理18
• 2.1.2 連續(xù)體結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化18-19
• 2.1.3 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)化算法19
• 2.2 車輪試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介19-23
• 2.2.1 動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)20-21
• 2.2.2 動(dòng)態(tài)徑向疲勞試驗(yàn)21-22
• 2.2.3 車輪沖擊試驗(yàn)方法22-23
• 2.3 基礎(chǔ)車輪拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)23-28
• 2.3.1 建立基礎(chǔ)車輪幾何模型23-24
• 2.3.2 建立基礎(chǔ)車輪有限元模型24-26
• 2.3.3 邊界條件確定26-27
• 2.3.4 建立拓?fù)鋬?yōu)化模型27-28
• 2.4 初始車輪結(jié)構(gòu)的確定28-29
• 2.4.1 拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果分析28-29
• 2.4.2 確定初始車輪結(jié)構(gòu)29
• 2.5 確定組裝式車輪結(jié)構(gòu)29-31
• 2.5.1 組裝式車輪材料的選擇29-30
• 2.5.2 組裝式車輪連接方式的確定30
• 2.5.3 確定組裝式車輪結(jié)構(gòu)30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 組裝式車輪結(jié)構(gòu)有限元分析32-50
• 3.1 有限元思想簡(jiǎn)介32-35
• 3.1.1 有限元原理簡(jiǎn)介32
• 3.1.2 單元位移模式與插值函數(shù)32-33
• 3.1.3 線彈性有限元方法33-35
• 3.2 車輪結(jié)構(gòu)性能有限元分析35-46
• 3.2.1 組裝式車輪彎曲工況下的強(qiáng)度與剛度分析35-40
• 3.2.2 組裝式車輪徑向工況下強(qiáng)度與剛度分析40-45
• 3.2.3 組裝式車輪沖擊試驗(yàn)有限元分析45-46
• 3.3 車輪結(jié)構(gòu)自由模態(tài)仿真分析46-48
• 3.3.1 模態(tài)分析定義46
• 3.3.2 組裝式車輪模態(tài)分析46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 組裝式車輪結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)50-60
• 4.1 疲勞壽命預(yù)測(cè)理論基礎(chǔ)50-53
• 4.1.1 疲勞的基本認(rèn)識(shí)50
• 4.1.2 本文所應(yīng)用的疲勞分析理論50-52
• 4.1.3 車輪疲勞分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀52-53
• 4.2 車輪彎曲疲勞壽命預(yù)測(cè)53-57
• 4.2.1 MSC. Fatigue簡(jiǎn)介53
• 4.2.2 彎曲疲勞分析的前處理及設(shè)置53-56
• 4.2.3 彎曲工況疲勞分析結(jié)果56-57
• 4.3 車輪徑向疲勞壽命預(yù)測(cè)57-58
• 4.3.1 徑向疲勞分析的前處理及設(shè)置57
• 4.3.2 徑向疲勞壽命預(yù)測(cè)分析結(jié)果57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 組裝式車輪優(yōu)化設(shè)計(jì)60-82
• 5.1 組裝式車輪參數(shù)化建模60-62
• 5.1.1 參數(shù)化建模簡(jiǎn)介60-61
• 5.1.2 組裝式車輪參數(shù)化建模61-62
• 5.2 車輪結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)62-68
• 5.2.1 優(yōu)化問(wèn)題的描述62-64
• 5.2.2 基于Hammersley實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)64-65
• 5.2.3 多目標(biāo)優(yōu)化方案的確定65-68
• 5.3 車輪結(jié)構(gòu)性能分析與對(duì)比68-80
• 5.3.1 優(yōu)化前后質(zhì)量對(duì)比68
• 5.3.2 優(yōu)化前后車輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度的分析與對(duì)比68-73
• 5.3.3 優(yōu)化前后車輪結(jié)構(gòu)疲勞壽命對(duì)比分析73-76
• 5.3.4 優(yōu)化前后車輪結(jié)構(gòu)模態(tài)分析對(duì)比76-78
• 5.3.5 優(yōu)化前后車輪結(jié)構(gòu)沖擊分析對(duì)比78
• 5.3.6 組裝式車輪鋁合金螺栓性能分析78-80
• 5.4 本章小結(jié)80-82
• 第六章 全文總結(jié)與展望82-84
• 6.1 研究工作總結(jié)82-83
• 6.2 研究工作展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-89
• 致謝89

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5 陳光明;;組裝式鉆頭錐度套[J];機(jī)械工人.冷加工;1989年06期

6 丁向科,周兆妹;多功能組裝式孔加工刀具[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);1993年12期

7 林鋒,莊友明;大型庫(kù)板組裝式冷庫(kù)安裝體會(huì)[J];制冷;1999年01期

8 郭宏兵;懷柔縣首創(chuàng)組裝式連拱閘獲成功[J];北京水利;2001年03期

9 陸琳;;第七講 組裝式冷藏庫(kù)[J];云南農(nóng)業(yè);2013年07期

10 霍廷祥;;ZLK、LK型系列組裝冷庫(kù)通過(guò)部級(jí)鑒定[J];制冷;1987年01期

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3 郝象鵬;呂建為;蔣魯;;組裝式水倉(cāng)的研制與應(yīng)用[A];煤炭開采新理論與新技術(shù)——中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)開采專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

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2 金迅;美國(guó)流行組裝式房屋[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2002年

3 謀仁 編譯;組裝式住宅備受青睞[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2003年

4 張小明;國(guó)外流行組裝式建房[N];中國(guó)房地產(chǎn)報(bào);2004年

5 徐飛;日本工業(yè)化組裝式住宅[N];中國(guó)房地產(chǎn)報(bào);2004年

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1 王一瀏;車輪結(jié)構(gòu)—材料一體化輕量化多目標(biāo)優(yōu)化研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 高翠萍;南海海域組裝式漁排工作與居住空間的開發(fā)設(shè)計(jì)研究[D];廣州大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：車輪結(jié)構(gòu)—材料一體化輕量化多目標(biāo)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：370495