镁合金轮毂的轻量化设计(含CAD零件图)(任务书,开题报告,文献摘要,论文说明书10000字,CAD图4张)
摘要
随着能源危机日益严重，汽车轻量化己经成为一种发展趋势，而轮毂是汽车的重要部件之一，其轻量化不可避免。镁合金材料具有良好的散热性、减震性，并且可以回收，适合用于轮毂的轻量化设计。有限元分析是一种有效的分析方法，可作为汽车轮毂静态强度分析和模态分析的有力工具。
本文以15x5.5轮毂型号为研究对象，假设镁合金和铝合金为汽车轮毂铸造材料，设计整体式轮毂，先通过三维建模软件CATIA建立轮毂模型，之后使用ANSYS进行结构优化设计，实现轻量化设计。根据ANSYS分析的结果，对材料进行优化选择。在确保材料的性能满足要求的情况下，通过更改轮辐结构与螺栓孔，实现结构上的轻量化，最终，对已优化的轮毂模型进行分析，并进一步对比，得出最佳的轻量化设计。
关键词：轮毂；轻量化设计；材料 ；静态分析；模态分析
Abstract
With the increasing energy crisis, vehicle lightweight has become a trend of development. Wheel hub is one of the important components of automobile, and its lightweight is inevitable. Magnesium alloy material has good heat dissipation, shock absorption, and can be recycled. It is suitable for lightweight design of wheel hub. Finite element analysis is an effective analytical method, and can be used as a powerful tool for static strength analysis and modal analysis of automotive wheels.
Taking the model of 15x5.5 hub as the research object, this paper assumes that magnesium alloy and aluminum alloy are the casting materials of automobile hub and designed the integral wheel hub. First, the wheel hub model is established through the 3D modeling software CATIA, and then the structure optimization design is carried out using ANSYS to realize the lightweight design. According to the results of ANSYS analysis, the material is optimized. In the case of ensuring the material performance to meet the requirements, by changing the spokes structure and bolt holes, the lightweight structure is realized. Finally, the optimized hub model is analyzed, and the best lightweight design is obtained.
Key words: hub; lightweight design; material; static analysis; modal analysis
目录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章 绪论 1
1.1设计目的及意义 1
1.2镁合金轮毂的优点 1
1.3国内外研究现状 1
1.4研究内容与方法 2
1.4.1研究设计的基本内容及目标 2
1.4.2技术方案及措施 2
第二章 有限元分析理论基础 4
2.1 有限元法的分析过程 4
2.2有限元软件介绍 5
2.3本章小结 5
第三章 轮毂有限元建模和材料优化分析 6
3.1轮毂结构设计 6
3.1.1材料性能分析 6
3.1.2轮辋的结构设计 6
3.1.3轮辐的基本结构设计 7
3.2有限元模型的建立 7
3.3镁合金轮毂的ANSYS分析 7
3.3.1静态分析 7
3.3.2模态分析 9
3.4铝合金轮毂的分析 12
3.4.1静态分析 12
3.4.2模态分析 13
3.5本章小结 15
第四章 轮毂的结构优化设计 16
4.1结构优化设计1 16
4.1.1静态分析 16
4.1.2模态分析 17
4.2结构优化设计2 19
4.2.1静态分析 19
4.2.2模态分析 20
4.3本章小结 22
第五章 全文总结 23
参考文献 24
致谢 25
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