汽車車輪作為汽車行駛系中一個重要的安全部件,它的結構以及性能對車輛在高速運行時的安全性和可靠性影響巨大。在車輪的輕量化設計中計算機輔助工程技術（CAE）發(fā)揮了重要作用,為汽車車輪的強度分析的動態(tài)特性提供了支持。本文以汽車車輪作為研究對象,對車輪進行輕量化設計,設計以碳纖維-環(huán)氧樹脂為復合材料層的車輪,首先建立車輪的三維參數模型,基于對有限元模型的網格的選擇、邊界條件的確定以及載荷的施加等多方面的考慮,獲取了有限元分析模型,并利用COMSOL對構建的參數化模型進行結構的拓撲優(yōu)化設計,最終得到了結構較為合理的車輪模型。然后對現有成熟車型的車輪進行模態(tài)計算并與設計車輪進行比較。通過對復合材料的實用性進行分析研究,通過仿真軟件驗證了車輪設計的合理性。本文研究成果可為復合材料車輪的結構強度有限元分析及其輕量化研究提供參考依據。 

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的提出及意義
    1.2 車輪輕量化國內外研究現狀與發(fā)展趨勢
    1.3 本文主要研究內容
第二章 車輪的參數化建模
    2.1 引言
    2.2 復合材料的力學特性
        2.2.1 復合材料特點
        2.2.2 復合材料力學特性
        2.2.3 復合材料強度失效準則
    2.3 層合板的基本理論
        2.3.1 層合板的鋪層設計原則
    2.4 車輪參數化模型的建立
        2.4.1 車輪基本知識與設計標準
    2.5 本章小結
第三章 汽車車輪結構有限元建模
    3.1 引言
    3.2 有限元分析的基本過程
        3.2.1 有限元方法的基本概述
        3.2.2 有限元分析過程
        3.2.3 COMSOL軟件介紹
    3.3 車輪的拓撲優(yōu)化
        3.3.1 拓撲優(yōu)化介紹
        3.3.2 車輪拓撲優(yōu)化的有限元計算
    3.4 汽車車輪有限元模型的建立
        3.4.1 車輪模型網格的劃分
        3.4.2 材料屬性
        3.4.3 載荷與邊界條件的施加
    3.5 本章小結
第四章 車輪的結構強度及模態(tài)分析
    4.1 引言
    4.2 車輪結構強度計算
    4.3 車輪的模態(tài)分析
        4.3.1 模態(tài)分析理論
        4.3.2 模態(tài)計算
        4.3.3 模態(tài)評估分析
    4.4 本章小結
第五章 全文總結
    5.1 全文工作總結
    5.2 存在問題及工作展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3659444