基于有限元方法的某货车轮毂总成的优化设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着汽车行业的不断发展，我国汽车数量不断持续增加，汽车制造商对车辆要求越来越高，但同时也带来了许多环境、能源方面的问题。

在汽车行业的发展中，不论是传统燃油汽车，还是新能源汽车，节能、环保都是汽车行业一直以来的发展要求。

汽车的轻量化设计与优化是降低能耗，减少环境污染的有效方法。

2. 课题关键问题和重难点

1、课题拟解决的关键问题（1）确定轮毂总成结构类型的选择及结构参数的计算是个关键问题。

轮毂结构是否合理，确定的参数是否正确对后续设计起到指导作用，直接影响设计的合理性。

（2）利用有限元分析软件，对汽车轮毂在各种行驶工况下的受力及形变进行分析，得出有限元分析正确且合理的结果参数是个关键问题。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、项目研究的国内外发展现状目前全世界范围内铝合金汽车轮毂已经被广泛认可与接受，由于各国的积极参与研究开发，铝合金轮毂的生产技术得到不断发展。

但随着人们对汽车更安全、更舒适、更美观要求的不断高涨，铝合金轮毂的生产技术仍然存在很多不足与进步的空间。

1.1国内研究现状：华北电力大学的刘真[1]参照国产长城哈弗h6对轮毂进行本土化设计，采用cad/cae相关软件对精选的铝轮毂方案进行造型建模、结构分析、受力分析、性能优化等方面的研究，以保证轮毂造型结构在满足性能和使用要求的前提下，符合中国人的审美文化心理和消费心理，体现本土化设计原则，同时缩短轮毂开发周期，降低生产成本。

4. 研究方案

1、设计研究方案本次是对汽车轮毂轻量化方面结构设计优化内容的研究。

（1）首先确定轮毂结构参数和类型；（2）其次利用建模软件建立汽车轮毂的三维结构模型；（3）然后利用有限元分析软件，对汽车轮毂在各种行驶工况下的受力及形变进行分析；（4）接着根据有限元分析的结果，基于轻量化目的对原汽车轮毂结构进行优化设计，确定优化方案，建立优化后轮毂的结构模型；（5）最后对优化后的汽车轮毂再次进行有限元分析，验证优化方案的可行性；2、方案论证（1）通过资料查询法确定轮毂总成结构参数和类型。

在前期通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量有关于汽车轮毂的资料和文献，在轮毂设计时无法建立相关数学模型及数学公式，基本根据现有车辆轮毂结构、根据自己所设计轮毂要求以及外形结构。

5. 工作计划

2023.1.2～2023.1.15完成译文翻译，查阅有关于轮毂的文献资料，完成开题报告并上东南大学成贤学院毕业设计（论文）智能管理系统。

2023.1.16～2023.2.5指导老师审核译文和开题报告，根据指导老师意见完成修改。

2023.2.6～2023.3.19按照开题报告的方案，进行毕设课题的相关计算及设计。