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圖 2-1 為輪轂的截面圖對應輪轂各部分名稱。

摘 要：為達到汽車輪轂輕量化目的，在汽車輪轂的概念設計階段對汽車輪轂進行結構尋優。

??? 5月特輯：聚焦輪轂&前蓋兩大核心零部件，共計8期視頻深度連載。本篇進度：▓??????? （1/8）輪轂仿真第①期-模態分析你的輪轂，會在高速上“碎”掉嗎？為了追求極致輕量化，現在的汽車輪轂被掏得越來越空，輻條越做越細。作為設計工程師，你是否有過這種“心虛”時刻：材料扣掉這么多，萬一在高速上過個坑，直接斷掉怎么辦？

而風力發電機組的關鍵部件之一——輪轂，也成為了研究的熱點之一。為了保證風力發電機組的安全和可靠性，輪轂的強度分析顯得尤為重要。為此，一款名為“風電輪轂力學分析APP”的軟件應運而生。這款軟件借助Simdriod軟件，能夠對風力發電機組的輪轂進行強度分析，并將仿真模型和流程封裝成APP。

解決方案：基于DTEmpower的輪轂強度分析建模實戰 為了對輪轂在不同載荷下的應力情況進行快速分析，快速判斷輪轂結構的可靠性，本案例基于DTEmpower數據建模平臺，采用數據驅動的方法建立輪轂載荷和輪轂應力之間高精度的回歸模型，為輪轂的強度分析提供代理模型支撐。輪轂強度分析建模試驗11.

而輪轂電機技術是將電機裝在輪轂內，不經過任何機械結構的傳遞，直接驅動車輪。 輪轂電機技術并非新生事物，知名的汽車大師費迪南德·保時捷就在1896年獲得到了英國賦予的輪轂電機發明專利，裝備輪轂電機的電動車也隨之誕生。2003年通用汽車將自行研制的輪轂電機應用到雪佛蘭S-10皮卡車中，車輪重量僅增加15Kg，但產生的驅動扭矩比普通雪佛蘭S-10四缸皮卡車高60%。

而輪轂電機技術是將電機裝在輪轂內，不經過任何機械結構的傳遞，直接驅動車輪。 輪轂電機技術并非新生事物，知名的汽車大師費迪南德·保時捷就在1896年獲得到了英國賦予的輪轂電機發明專利，裝備輪轂電機的電動車也隨之誕生。2003年通用汽車將自行研制的輪轂電機應用到雪佛蘭S-10皮卡車中，車輪重量僅增加15Kg，但產生的驅動扭矩比普通雪佛蘭S-10四缸皮卡車高60%。

NEI與ConMet等知名輪轂制造商長期合作，并為全球范圍內為商用車主機廠及一級供應商提供各種輪轂軸承單元，其最受歡迎的產品之一就是輪轂軸承單元。 由于地形、運行環境和車輛載荷的多樣性，輪轂軸承在運行過程中承受著非常復雜的載荷工況。如何維持輪轂軸承內部的良好工作機制，以更精確地預測軸承使用壽命變得更加重要。

NEI與ConMet等知名輪轂制造商長期合作，并為全球范圍內為商用車主機廠及一級供應商提供各種輪轂軸承單元，其最受歡迎的產品之一就是輪轂軸承單元。 由于地形、運行環境和車輛載荷的多樣性，輪轂軸承在運行過程中承受著非常復雜的載荷工況。如何維持輪轂軸承內部的良好工作機制，以更精確地預測軸承使用壽命變得更加重要。

圖1 鋁合金輪轂結構鋁合金輪轂結構如圖1所示，材料為6061鋁合金，直徑為?669mm，高度為278mm。由于鋁合金輪轂尺寸較大，鍛造成形過程復雜，采用一次性鍛造成形通常需要較大的成形力且材料填充不飽滿，需要增加一道預鍛工序。

本案例以實現輪轂電機多學科仿真一體化設計為核心目標，利用參數化仿真、系統集成和數據庫等技術手段來構建集成仿真平臺及其數據管理和交互系統，開發了輪轂電機多學科仿真設計集成平臺，平臺集成了電機電磁場、應力場與溫度場仿真設計模塊，可實現輪轂電機多學科的一鍵式自動化仿真，同時能夠對多學科的輸入輸出數據進行統一的管理。該集成平臺極大簡化了產品的設計流程并提高了設計效率與質量。

1、輪轂電機：結構與原理 輪轂電機是一種將動力、傳動和制動裝置集成在輪轂內部的創新性動力裝置。其工作原理基于電磁感應，通過定子繞組中的電流產生磁場，與轉子磁場相互作用，驅動轉子旋轉，從而帶動車輪轉動。輪轂電機省去了傳統傳動系統的復雜部件，結構更為簡化，布局更加靈活。

目前常用車型的輪轂多為鋁合金材質，鋁合金輪轂從生產工藝上大致可分為鑄造和鍛造兩種。鑄造工藝技術相對簡單，成本比較低廉，造型相對常規，是量產輪轂的首選生產工藝。而鍛造輪轂，耐疲勞性、拉伸強度、重量等性能指標好于鑄造輪轂，其制造工藝是通過鍛造完成基礎胚體生產再進行機加工、切削等后續處理完成成品。個性造型自由度較高，國內一些大型輪轂生產企業也接受鍛造輪轂的定制服務。

2.1 車輪模態試驗分析 輪轂的約束條件一般有：自由懸掛和柔性支撐。由于模態測試主要測量輪轂的固有特性，因此在模態測試中采用自由懸掛方式，利用彈性繩將輪轂懸掛起來，模態測試如圖2所示。 圖2 自由懸掛的輪轂 在進行模態測試前，需要建立試驗模態模型，并以點線面的形式描繪輪轂形狀。

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。 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”。

工程描述 圖1 斜流風扇輪轂參數化模型某斜流風扇參數化模型如圖1所示，該斜流風扇的參數化模型共包含輪轂入口和出口半徑、輪緣進出口角度、輪轂和輪緣內部截面線變化、包角變化參數等共15個設計變量。

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摩托車輪輞是摩托車車輪的外部，為輪胎提供支撐并將其連接到輪轂