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《基于HyperWorks的某輕卡輪輞總成結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、設(shè)計研究汽車實用技術(shù)AUTOMOBILEAPPLIEDTECHNOLOGY2017年第6期2017NO．610．16638／j．cnki．1671—7988．2017．06．004基于HyperWorks的某輕卡輪輞總成結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計馬波(安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽合肥230601)摘要：文章針對輪輞總成開裂問題，通過Catia三維建模軟件進行建模，利用HyperWorks建立某輪輞總成有限元分析模型，對輪輞模型進行靜強度分析：通過有限元分析結(jié)果，對不同設(shè)計方案強度進行對比，找出最優(yōu)方案，為設(shè)計員
2、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：輪輞；HyperWorks；強度中圖分類號：U463．342文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671—7988(2017)06—12—03StructuraloptimizationdesignofalighttruckrimassemblybasedonHyperWorksMaBo(AnhuiJianghuaiAutomobileGroupCo．，Ltd．，AnhuiHefei230601)Abstract：Therimassemblycrackingproblem，modeli
3、ngbyCatiathree—dimensionalmodelingsoftware，usingHyperWorkstoestablisharimassemblymodeloffiniteelementanalysis，thestaticstrengthanalysisofrimmodel，throughthefiniteelementanalysisresults，comparingtheprogressofdifferentdesignschemes，tofindouttheoptimalplan，
4、providethebasisforthedesignertooptimizetheproductstructure．Keywords：Rim；HyperWorks；StrengthCLCNO．：U463．342DocumentCode：AArticleID：1671-7988(2017)06·12—03引言根據(jù)市場反饋，某輕卡輪輞市場開裂故障較多，主要故障模式為通風(fēng)孔與螺栓孔連接處開裂(如圖1)，初步分析為輪輞強度不足，需要對輪輞強度進行校核。對車輪總成強度校核，常規(guī)方法是依據(jù)GB廠r5909《商用車
5、輛車輪性能要求和試驗方法》開展臺架性能試驗，該方法不能準(zhǔn)確反映出輪輞的強度大小。本文通過三維建模采用HyperWorks有限元分析軟件，模擬輪輞受力情況進行強度分析，依據(jù)分析結(jié)果選擇優(yōu)化方案。作者簡介：馬波，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。圖1市場故障圖片方案設(shè)計及三維模型建立市場故障件開裂位置主要在通風(fēng)孔位置，通過現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)有產(chǎn)品通風(fēng)孔處尺寸、材料及表面加工質(zhì)量均滿足設(shè)計要求，初步分析為此處強度不足，故需要提升通風(fēng)孔處強度?？紤]行業(yè)輕量化要求，排除增加料厚的方案，以改變通風(fēng)孔處結(jié)構(gòu)提高強度為主要
6、出發(fā)點，形成以下兩種方案：一是減小通風(fēng)孔尺寸，二是將通風(fēng)孔處截面結(jié)構(gòu)由“c型”改為“s型”，改變通風(fēng)孔受力方式，具體方案如下：13汽車實用技術(shù)2017年第6期1．1通風(fēng)子L尺寸優(yōu)化方案縮小通風(fēng)孔尺寸，可能會影響制動散熱功能，故參考某競品成熟車輪通風(fēng)孔結(jié)構(gòu)尺寸，將現(xiàn)有通風(fēng)孔尺寸減小：廠—]＼／現(xiàn)有通風(fēng)7L尺寸新設(shè)計通風(fēng)孔尺寸1．2截面結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案根據(jù)通風(fēng)孔處受力分析，考慮將通風(fēng)孔處截面結(jié)構(gòu)由“C型”改為“S型”：“C型”“S型”1．3三維模型建立方案一方案二通風(fēng)孔減小通風(fēng)孔減小+截面結(jié)構(gòu)優(yōu)化2、Hyper
7、Works有限元分析2．1CAE分析工況依據(jù)GB／T5909《商用車輛車輪性能要求和試驗方法》，應(yīng)用hyperowrks模擬車輪總成動態(tài)彎曲疲勞試驗。結(jié)合車輪實際受力情況及臺架試驗方法(如圖2)，確定CAE分析工況：(1)將輪輞底部夾緊固定在一平面上；(2)將輪輻與試驗機輸出軸(以下簡稱輸出軸)連接，安裝方式及尺寸應(yīng)與車輛實際安裝形式一致(包括定位方式、與輪轂接觸面積等)；!f主冬一8登i一≤!=}圖2試驗?zāi)Ｐ?3)在一規(guī)定距離處(力臂)施加一平行于車輪安裝面的力(即90。加載法)。(4)按下列公式確定
8、彎矩M(力×力臂)：M=fu·R+d、·Fv·S式中，M一彎矩，單位為N·m。u一輪胎與路面間設(shè)定的摩擦系數(shù)，取0．7。R一車輪或車輪制造商規(guī)定的該車輪配用的最大輪胎的靜態(tài)負(fù)荷半徑；d一車輛的內(nèi)偏距或外偏距：Fv一車輛或車輪制造商規(guī)定的車輪額定負(fù)載值。在此選所用輪胎的最大單胎負(fù)荷，即(1500×9．8)N。S一強化試驗系數(shù)，取I．10。計算的M=f0．7×O．383+0．119)x1500×9．8×1．1=6259．4N．m其中，可將(O．
