[发明专利]一种轻量化钢制车轮的设计方法

摘要

本发明涉及一种轻量化钢制车轮的设计方法，其包括以下步骤：步骤一，建立3D数模；选择材料；步骤二，在软件中进行有限元分析的前处理过程，在WheelStrength软件中打开仿真模型，施加载荷，得到轮辐和轮辋的最大RFS值；步骤三，对轮辐材料和轮辋材料进行检测，得出轮辐和轮辋的实际屈服强度，计算相应的S_K值；步骤四，将S_K值与RFS值对比，a，S_K＜RFS时，如S_K值远小于RFS值，则选择屈服强度更高的材料并转入步骤三重新确定S_K值后再进入步骤四，否则修改车轮的结构转入步骤二后再进入步骤四；b，SK≥RFS时，如S_K值远大于RFS值，则选择屈服强度更低的材料并转入步骤三后再进入步骤四，否则确定为轻量化车轮的设计方案。

主权项

1.一种轻量化钢制车轮的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，建立车轮的3D数模；选择轮辐与轮辋的材料；步骤二，在软件UG中进行有限元分析的前处理过程，包括网格划分、边界条件的设定，导出仿真模型；在WheelStrength软件中打开仿真模型，施加载荷，设定车轮疲劳寿命，进行求解分析，得到轮辐和轮辋的最大RFS值；步骤三，对轮辐材料和轮辋材料进行检测，得出轮辐和轮辋的实际屈服强度，计算相应的S_K值；轮辐S_K值计算公式：轮辋S_K值计算公式：其中，σ_yield指的是材料的实际屈服强度；步骤四，将轮辐或轮辋材料的S_K值，与轮辐或轮辋材料的RFS值对比，进行如下选择：a，当轮辐或轮辋材料的S_K值＜轮辐或轮辋材料的RFS值时，如果轮辐或轮辋材料的S_K值远小于轮辐或轮辋材料的RFS值，则选择屈服强度更高的材料并转入步骤三重新确定轮辐或轮辋材料的S_K值后再进入步骤四，否则修改车轮的结构转入步骤二重新得到轮辐和轮辋的最大RFS值后再进入步骤四；b，当轮辐或轮辋材料的S_K值≥轮辐或轮辋材料的RFS值时，如果轮辐或轮辋材料的S_K值远大于轮辐或轮辋材料的RFS值，则选择屈服强度更低的材料并转入步骤三重新确定轮辐或轮辋材料的S_K值后再进入步骤四，否则确定为轻量化车轮的设计方案。