汽車輪輞的案例
基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析-03 ￥40
分析背景
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點(diǎn)施加隨時(shí)間變化的動(dòng)載荷，大家可根據(jù)實(shí)際需要并結(jié)合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個(gè)整體，共同承受汽車的重力、制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力及所產(chǎn)生的力矩，還要承受路面不平產(chǎn)生的沖擊力。
分析結(jié)果：
輪輞隨時(shí)間變化的受力變化動(dòng)態(tài)云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（位移加載，位移加載大小為下圖載荷的0.0001倍）：
與前期發(fā)的基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析-02不同之處在于：前期發(fā)的案例加載是力隨時(shí)間變化的載荷，本案例加載是位移隨時(shí)間變化的載荷。具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，請私信我。
展開 基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析-02 ￥40
分析背景
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點(diǎn)施加隨時(shí)間變化的動(dòng)載荷，大家可根據(jù)實(shí)際需要并結(jié)合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個(gè)整體，共同承受汽車的重力、制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力及所產(chǎn)生的力矩，還要承受路面不平產(chǎn)生的沖擊力。
分析結(jié)果：
輪輞隨時(shí)間變化的受力變化動(dòng)態(tài)云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（力加載，大小為下圖載荷）：
與前期發(fā)的基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析-01不同之處在于：前期發(fā)的案例是定義了水平和彎曲兩個(gè)分析步將兩個(gè)分析步的結(jié)果進(jìn)行了線性疊加，本案例是直接定義了一個(gè)分析步，該分析步在載荷處理這部分已對水平和彎曲動(dòng)載荷進(jìn)行了疊加。具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，請私信我！
展開 基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析之疲勞分析-02 ￥100
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點(diǎn)施加隨時(shí)間變化的動(dòng)載荷，大家可根據(jù)實(shí)際需要并結(jié)合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個(gè)整體，共同承受汽車的重力、制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力及所產(chǎn)生的力矩，還要承受路面不平產(chǎn)生的沖擊力。
分析結(jié)果：
輪輞隨時(shí)間變化的受力變化動(dòng)態(tài)云圖
分析模型：
模型及加載
加載載荷（位移加載，位移加載大小為下圖載荷的0.0001倍）：
與前期發(fā)的基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析之疲勞分析-01不同之處在于：前期發(fā)的案例加載是力隨時(shí)間變化的載荷，本案例加載是位移隨時(shí)間變化的載荷。
以上這部分分析在optistruct中完成，接下來根據(jù)上述彎曲強(qiáng)度分析的結(jié)果在ncode中進(jìn)行疲勞仿真分析。
疲勞分析中所用的材料AL_ALLoy_UML_UTS400，其材料參數(shù)如下圖：
材料AL_ALLoy_UML_UTS400的S-N曲線,含應(yīng)力修正，如下圖。
展開 基于optistruct汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析 ￥15
分析背景
依據(jù)GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法，對汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行仿真分析，主要分析工況有：彎曲工況、徑向工況、沖擊工況。
分析結(jié)果
彎曲工況：
徑向工況：
沖擊工況：
具體操作方法、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例中的問題，我將免費(fèi)解答。還是那句話，我們不玩虛的，玩虛的沒意思！
基于optistruct汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析-01 ￥20
分析背景
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點(diǎn)施加隨時(shí)間變化的動(dòng)載荷，大家可根據(jù)實(shí)際需要并結(jié)合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個(gè)整體，共同承受汽車的重力、制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力及所產(chǎn)生的力矩，還要承受路面不平產(chǎn)生的沖擊力。
分析模型：
加載載荷：
分析結(jié)果：
展開 基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析之疲勞分析-01 ￥80
車輪主要由輪輞和輪輻組成。輪輞是支撐輪胎的基座，輪輻是作為車輪和車輪輪轂的連接件，主要起傳遞載荷的作用。本案例在于講述如何對汽車車輪輪輞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行彎曲工況仿真分析，尤其是如何對某點(diǎn)施加隨時(shí)間變化的動(dòng)載荷，大家可根據(jù)實(shí)際需要并結(jié)合GBT5334-2005乘用車車輪性能要求和試驗(yàn)方法去修改載荷譜。 輪輞與輪輻焊接后與輪胎組成一個(gè)整體，共同承受汽車的重力、制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力及所產(chǎn)生的力矩，還要承受路面不平產(chǎn)生的沖擊力。
輪輞隨時(shí)間變化的受力變化動(dòng)態(tài)云圖
加載曲線：
以上這部分分析在optistruct中完成，接下來根據(jù)上述彎曲強(qiáng)度分析的結(jié)果在ncode中進(jìn)行疲勞仿真分析。
疲勞分析中所用的材料AL_ALLoy_UML_UTS400，其材料參數(shù)如下圖：
材料AL_ALLoy_UML_UTS400的S-N曲線,含應(yīng)力修正，如下圖。
分析結(jié)果：
損傷云圖
壽命云圖
從疲勞仿真分析的結(jié)果可以看出損傷最大的位置主要集中在螺栓孔連接處，且按照彎曲強(qiáng)度分析中定義的載荷譜，車輪危險(xiǎn)點(diǎn)疲勞壽命為1777.2037次循環(huán)。
具體操作方法、疲勞設(shè)置、模型文件見附件。如購買本案例的朋友針對案例仿真操作實(shí)現(xiàn)有什么問題，請私信我。
展開 Hypermesh二次開發(fā)之蛛網(wǎng)螺栓批量建立 ￥15
在實(shí)際機(jī)械裝配體中，部件的連接很多時(shí)候都離不開螺栓類型的結(jié)構(gòu)，如門窗上的合頁需要通過螺絲進(jìn)行緊固，汽車輪轂輪輞需要通過螺栓進(jìn)行連接，腳手架的固定等等都離不開小小螺栓的連接。
有限元也是如此，創(chuàng)建螺栓的方式有很多，比較常見的主要有兩種類型，一種是實(shí)體創(chuàng)建，另一種是形式簡化等效方式，各有優(yōu)缺點(diǎn)，就需要根據(jù)應(yīng)用場景、研究方向等進(jìn)行考量再應(yīng)用。
實(shí)體創(chuàng)建比較復(fù)雜，可以將螺栓特征進(jìn)行保留，也可以根據(jù)需求簡化螺紋，計(jì)算也同樣帶來更多的挑戰(zhàn)，由于是實(shí)體類型，更多的是采用非線性接觸計(jì)算，計(jì)算的成本較大。
簡化方式則比較多樣，多用于區(qū)域線性行為，如計(jì)算模態(tài)等，在不考慮螺栓的影響可以直接采用剛性單元進(jìn)行替換，考慮到剛度、柔性的影響可以采用剛性單元和梁單元結(jié)合創(chuàng)建；當(dāng)更進(jìn)一步需要考慮螺桿的情況可以用實(shí)體代替螺桿。
可以說螺栓的創(chuàng)建十分多樣，而本次我們僅對剛性單元+梁單元的蛛網(wǎng)形式的批量操作進(jìn)行分享。
在一些框架類型，尤其是鋁制結(jié)構(gòu)，多采用鉚接形式進(jìn)行部件連接，一個(gè)框架中可能就有好幾十甚至上百個(gè)鉚接區(qū)域，對于這種重復(fù)且繁瑣的工作我們就亟需用一種簡便的方式去替代人工操作。
采用Hypermesh中的二次開發(fā)可以有效加快模型處理效率，僅對符合連接的孔與孔之間創(chuàng)建螺栓結(jié)構(gòu)，在非鉚接區(qū)域不予創(chuàng)建螺栓，效果如視頻所示。
文末有腳本內(nèi)容及模型文件，如有需求可以進(jìn)行獲取，十分感謝！
展開 Ansys Mechanical 嵌入式軟件 nCode 疲勞分析功能、案例講解【7月15日直播】
該工具在各個(gè)領(lǐng)域都有一定應(yīng)用：
汽車行業(yè)：零部件疲勞分析、焊縫疲勞評估
航空航天領(lǐng)域：結(jié)構(gòu)件壽命預(yù)測、發(fā)動(dòng)機(jī)部件分析
機(jī)械制造行業(yè)：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分析、重型機(jī)械結(jié)構(gòu)分析
7月15日，Ansys官方『Ansys Mechanical Embedded nCode DesignLife介紹及應(yīng)用』研討會(huì)為您展開講解本工具的主要功能、工作流程、技巧及案例，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：7月15日（星期二），16：00-17：00
內(nèi)容簡介：介紹嵌入在Mechanical界面下的nCode DesigLife（Add-on) 主要功能，工作流程、技巧以及案例。
講師：
張偉偉 | Ansys主任應(yīng)用工程師
Ansys中國結(jié)構(gòu)工程師，博士，畢業(yè)于上海交通大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)，主要負(fù)責(zé)Ansys結(jié)構(gòu)及疲勞分析技術(shù)支持工作，十余年有限元理論研究及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
形式：線上
費(fèi)用：免費(fèi)
掃碼立即報(bào)名
- -THE END- -
技術(shù)鄰簡介：
技術(shù)鄰專注于工科技術(shù)社區(qū)，從最早的CAE技術(shù)社區(qū)（中國CAE聯(lián)盟）發(fā)展而來，在CAE領(lǐng)域有20年的教學(xué)和咨詢服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。
仿真服務(wù)、Ansys 2025R1系列往期錄播免費(fèi)領(lǐng)取，更多資料，掃碼添加技術(shù)鄰客服詳細(xì)咨詢~
（??添加客服回復(fù)【ANR1】了解更多??）
●基于optistruct＋ncode汽車車輪輪輞彎曲強(qiáng)度分析之疲勞分析
●常用的機(jī)械疲勞分析方法有哪幾種
●Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹
展開 碳纖維汽車輪轂的剛度和強(qiáng)度分析 ￥19.89
作為汽車制造商，它的市場份額以及與之相關(guān)的產(chǎn)品正在迅猛增長[1-2]。然而，快速增長的汽車制造業(yè)同時(shí)也面臨許多挑戰(zhàn)，例如能源、環(huán)境保護(hù)、污染控制。特別是在能源方面，它仍然是影響整個(gè)汽車制造商的主要障礙。為了降低汽車能耗以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和動(dòng)力性能，汽車工業(yè)的發(fā)展必須要有創(chuàng)新技術(shù)、新的制造材料和工藝。在汽車工業(yè)領(lǐng)域只有不斷的加強(qiáng)創(chuàng)新能力，大膽開發(fā)新的產(chǎn)品，來降低能源的消耗，同時(shí)保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境，減少汽車使用費(fèi)，已經(jīng)是當(dāng)前汽車行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)[3-4]。在許多降低能源消耗、保護(hù)環(huán)境的方法中,實(shí)現(xiàn)汽車輕量化也就是降低汽車自重是最先考慮的方法之一 [5]。通過理論分析以及試驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)汽車的能源消耗與汽車自身重量的關(guān)系。根據(jù)大量試驗(yàn)證明，若汽車總重降低 10%，則消耗的汽油會(huì)下降6%~8%，氣體釋放會(huì)減少 4%。汽車在行駛中會(huì)遇到不同形式的阻力，例如與汽車的外觀、汽車表面受到風(fēng)載的面積等有關(guān)，而與汽車的重量無關(guān)的空氣阻力。所以根據(jù)上述 3 種阻力與汽車重量之間的關(guān)系可知，減小汽車的自身重量，可以降低汽車在行駛過程中的大部分阻力，而且還是降低汽油消耗的有效措施。因此，汽車輕量化是一種降低汽車行駛阻力，節(jié)省能源的一種有效措施 [6-8]。 車輪在汽車結(jié)構(gòu)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅是保證安全的關(guān)鍵，更是影響汽車外觀的關(guān)鍵因素。 只有通過車輪的傳動(dòng)，汽車才能夠?qū)崿F(xiàn)有效的行駛。輪轂與地面接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生力的作用及力矩。由此可以看出車輪是汽車的重要承載部件，所以車輪結(jié)構(gòu)的好壞直接影響著汽車能否安全行駛和在行駛中能否保持平衡[9-10]。 輪輞和輪輻是輪轂的兩大部分，汽車的輪轂需要用輪輞來支撐，車輪與車橋軸之間是由輪轂連接的，輪輞和輪轂之間是用輪輻來連接的。
當(dāng)前，輪轂的類型主要有兩種：鋼質(zhì)和合金。前者的生產(chǎn)過程相對較為復(fù)雜，使用的原材料較多，因此生產(chǎn)成本較低，而且更加耐用。
展開 