汽車輪轂設計最難,也最簡單

最近雷軍的一句“(造車)最難的是做輪轂”,爭議頗大,吸引很多吃瓜群眾(包括我)。

但這句話其實出自雷軍2024年的一段采訪。原話是:140年里面,全世界最聰明的設計天才們,幾乎窮盡了所有想法。最難的是做輪轂……今天你要做一個特別好看的輪轂,別人沒做過的,那神。

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不難看出,雷軍的原意是“輪轂想做的好看,和前人不一樣,很難”。

掐頭去尾害人吶。

輪轂作為汽車最外顯的部件之一,其設計絕不僅是工程問題。它對汽車的意義不亞于鞋子對于人:60歲小伙穿豆豆鞋,不合適。

輪轂的外觀,會直接影響整車的顏值及氣場——廉價還是高端,運動還是商務。

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但無論美丑,結構強度都是基礎,脫離了安全的好看沒有意義。

一個合格的輪轂需要能承受車身重量、路面沖擊、加減速時的扭矩、無數次的應力循環。同時,輪轂還要幫助制動系統散熱,保證剎車系統的通風...

在此基礎上,重量輕一些,成本低一些,外觀好看一些,老板就能高興一些。

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總之,輪轂結構設計是個典型的多目標、多約束的優化過程。

在傳統的結構設計流程中,攻城獅需要基于經驗,根據載荷對輪轂做概念設計和初步設計,得到詳細的CAD模型后做有限元分析,看強度結果是否符合預期。

此過程說來輕松,但少不了無數輪的迭代。攻城獅經驗再豐富,熬夜加班掉頭發肯定少不了。

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你想,痛苦的根源在哪里?

根源在于人工經驗需要對抗物理公式,基于經驗的設計總是被公式否定。

你又想,那能不能用物理公式直接去設計呢?

恭喜你,發明了拓撲優化。

天洑的智能結構設計軟件AIFEM就集成了拓撲優化模塊,從根本上顛覆了基于經驗的結構設計流程。

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拓撲優化可在給定的設計空間、載荷條件、約束及目標下,從物理規律出發優化材料分布,計算得到性能最優的結構。

回到輪轂設計,基于輸入的扭矩、壓力等載荷,AIFEM能把初始的“大餅輪轂”優化成如下形狀,一步到位得到約束下的最優結構。

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拓撲優化雖大大降低結構設計的難度,得到的輪轂能保證強度達標。但如何做到足夠好看,與眾不同,就還需要進一步精雕細琢了。

歡迎到天洑軟件官網下載AIFEM,安裝即可試用。內置AI問答助手,隨時解答你的結構設計問題!


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