轿车铝合金车轮模态分析与优化设计研究

该资源是一篇来自燕山大学的硕士学位论文，主题聚焦于轿车铝合金车轮的模态计算和优化设计。作者孙红梅在材料加工工程领域，由孙惠学和胡金华教授指导，完成于2007年。 在论文中，作者深入探讨了铝合金车轮的动态特性和其在汽车性能中的重要性。随着经济和社会的进步，对轿车性能的需求不断提升，车轮作为关键部件，其静力学和动力学特性受到了更多的关注。为了提升车轮的性能，论文运用有限元法进行结构模态分析，这是一种常用的技术，能够揭示结构的动力学特性，包括固有频率和振动模式。 论文首先利用ANSYS软件创建了车轮的三维空间几何模型，并用三维实体单元进行离散化，构建出有限元模型。接着，通过对结构和边界条件的简化，建立了用于轮辋刚度计算、模态计算以及弯曲分析的模型。在模态计算中，考虑了车轮在行驶过程中速度的影响，通过预应力效应来模拟这一现象。 在分析的基础上，作者建立了一个17英寸车轮的结构优化设计模型，综合考虑了轮辋刚度、模态和弯曲疲劳寿命等因素。通过优化设计，找到了更优的车轮结构参数，以实现车轮重量的减轻，同时保证性能，节省材料，改善车辆行驶性能，并降低制造成本。 关键词包括车轮、动态特性、模态分析、优化设计、固有频率、有限元以及ANSYS软件，这些是论文的核心研究领域和技术工具。这篇论文为轿车铝合金车轮的性能提升提供了理论支持和实践方法，对于车辆工程和材料科学领域具有一定的研究价值。