[发明专利]一种综合考虑滚型工艺影响的钢制车轮轮辋优化设计方法在审

专利信息
申请号: 201811375207.1 申请日: 2018-11-19
公开(公告)号: CN109472098A 公开(公告)日: 2019-03-15
发明(设计)人: 黄乐政;单颖春;刘献栋;何田 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232 代理人: 王顺荣;唐爱华
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开一种综合考虑滚型工艺影响的钢制车轮轮辋优化设计方法,充分考虑滚型工艺导致的轮辋厚度变化以及加工后轮辋内的残余应力,在此基础上建立车轮在径向载荷作用下的仿真模型,获得轮辋的强度分布及疲劳寿命预测,并以此为基础对轮辋截面进行优化设计。该方法同时考虑材料流动产生的厚度变化和残余应力对车轮承载能力的影响,可避免以往将轮辋假设为等厚度且忽略其初始应力场所导致的仿真结果与实验结果存在较大偏差的情况,为滚型加工轮辋的优化设计提供更加准确的仿真结果。
搜索关键词: 优化设计 滚型 轮辋 钢制车轮轮辋 残余应力 仿真结果 工艺影响 厚度变化 综合考虑 车轮 径向载荷作用 疲劳寿命预测 材料流动 承载能力 仿真模型 轮辋截面 强度分布 后轮辋 加工
【主权项】:
1.一种综合考虑滚型工艺影响的钢制车轮轮辋优化设计方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤一:选取轮辋截面关键尺寸为正交试验的试验因素,确定各试验因素的水平数量,基于正交试验表,得到不同试验因素组合的轮辋等厚度截面设计尺寸,反推出各相应配套模具截面尺寸,建立滚型工艺仿真所需模具的三维模型;步骤二:分别建立轮辋一次、二次、三次滚型的工艺仿真模型,设置滚型结果之间的传递,得到滚型加工完成之后轮辋不同截面的厚度变化以及卸载模具之后的加工残余应力;步骤三:考虑轮辋成型后各截面厚度的变化,仿真计算其在径向载荷作用下的应力状态,获得危险点位置;步骤四:提取步骤二滚型工艺仿真后所得轮辋中各危险点的残余应力,与步骤三载荷作用下所得轮辋各危险点的应力叠加,获得各危险点的综合应力状况,并以此为依据应用疲劳寿命分析软件对车轮的疲劳寿命进行预测;步骤五:以轮辋疲劳寿命满足国标要求为约束条件,轮辋重量最轻为优化目标,获得考虑加工工艺影响的最优轮辋截面设计方案。
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