基于有限元分析的轎車鋁合金車輪設計,基于有限元分析的轎車鋁合金車輪設計,基于,有限元分析,轎車,鋁合金,車輪,設計 任務書 學生姓名 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 指導教師姓名 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是√否 題目名稱 基于有限元分析的轎車鋁合金車輪設計 一、目的、意義 實現(xiàn)汽車輕量化，提高燃油經濟性，是汽車節(jié)能的最有效途徑之一。汽車減輕自重，不僅可減小汽車的行駛阻力，降低油耗，還有利于改善汽車的轉向、加速、制動等性能，有利于降低噪聲、減輕振動，為實現(xiàn)大功率創(chuàng)造條件。同時輕量化帶來的低油耗，使汽車的廢氣排放減少，對環(huán)境的污染程度也減小。汽車輕量化有兩大途徑：一是采用輕量化材料，例如采用超高強度鋼板，鋁合金、鎂合金等輕質材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料；一是優(yōu)化、更改汽車的結構，縮小零部件尺寸，最大限度地減輕零部件的質量。 全球汽車工業(yè)越來越注重汽車的輕量化，表現(xiàn)在鋁及其合金在汽車材料中所占的比重越來越大。鋁的比重是鐵的1/3，具有良好的導熱、導電性能，其機械加工性能比鐵高4.5倍，且其表面自然形成的氧化膜具有良好的耐蝕性；鋁的鑄造工業(yè)性能也比較好，可以獲得薄壁復雜鑄件。現(xiàn)代轎車日益廣泛使用鋁材，已經成為一種趨勢，例如轎車輪圈就是一個最明顯的例子，80年代初，大部分轎車還是使用鋼質輪圈，而今絕大部分轎車都是用鋁合金輪圈了。本課題借助CAD軟件Pro/E，有限元分析軟件ANSYS作為虛擬樣機工具對給定的鋁合金車輪進行強度分析，在保證強度和可靠性的前提下，對車輪進行優(yōu)化，以進一步減少車輪質量，降低成本。 二、內容、技術要求（研究方法） 設計內容： 1.轎車鋁合金車輪的初步設計； 2.Pro/E建立車輪三維模型； 3.有限元進行車輪強度靜態(tài)分析； 4.驗證結果的可行性，改進設計，完成設計。 技術要求： 1.以轎車鋁合金車輪為設計對象； 2.要求：有限元模型、載荷建立正確； 3.生產綱領：成批生產。 三、設計完成后應提交的成果 車輪有限元分析程序一份，車輪二維工程圖一張，設計說明書2萬字以上一份。 四、設計進度安排 （1）知識準備、調研、收集資料、完成開題報告 第1～2周（2.28～3.11） （2） 整理資料、提出問題、撰寫設計說明書草稿、熟悉Pro/E、ANSYS軟件的使用 第3～5周（3.14～4.1） （3）理論聯(lián)系實際分析問題、解決問題，使用Pro/E、ANSYS軟件完成鋁合金車輪的三維設計、進行強度分析等部分設計內容，中期檢查 第6～8周（4.4～4.22） （4）改進完成設計，改進完成設計說明書，指導教師審核，學生修改 第9～12周(4.25～5.20) （5）評閱教師評閱、學生修改 第13周（5.23～5.27） （6）畢業(yè)設計預答辯 第14周（5.30～6.3） （7）畢業(yè)設計修改 第15～16周（6.6～6.17） （8）畢業(yè)設計答辯 第17周（6.20～6.24） 五、主要參考資料 1.許路萍，邵光杰，李麟，張恒華.汽車輕量化用金屬材料及其發(fā)展動態(tài).上海金屬 2.李明惠，盧曉春.CAD/CAE/CAM一體化技術在汽車輕量化中的應用.公路與汽運 3.兩本以上Pro/E、ANSYS相關書籍； 4.汽車設計、汽車構造書籍； 5.機械制圖、機械設計、互換性與技術測量相關書籍； 6.轎車鋁合金車輪設計資料 7.網絡資源，超星數(shù)字圖書館 8.近幾年相關專業(yè)CNKI網絡期刊等 六、備注 指導教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日