一、汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究（论文文献综述）
王朝华[1]（2021）在《铝合金轮毂结构轻量化设计关键技术研究》文中进行了进一步梳理轮毂,作为汽车行驶过程中的关键承载结构,其轻量化程度和力学性能的优劣直接影响到汽车的平稳性、安全性、制动性和经济性。为了满足轮毂的市场需求和使用性能,节约成本,提高产品竞争力,轻量化轮毂成为行业的发展目标。然而,轮毂结构特征复杂,不同区域（包括轮辋、轮辐、轮缘）承受的载荷类型不同,功能、工艺约束进一步增加了其轻量化设计的难度,导致目前轮毂的设计与优化主要采用工程经验进行试错研究,需要耗费大量的时间和经济成本,其轻量化设计相关理论和方法仍有待补充与完善。本文以突破超轻、高性能、耐疲劳轮毂结构设计过程中存在的技术瓶颈难题为目标,开展轮辋截面形状优化、轮辋筋板布局设计、轮辐拓扑结构优化等关键问题研究,为轮辋、轮辐的结构设计与优化提供理论与技术支撑。主要研究工作包括:（1）分析铝合金轮毂的结构特征及加工工艺,研究各试验工况下轮毂的主要承载区域及类型,基于TRIZ理论研究轮毂轻量化设计过程中存在的主要技术矛盾,给出解决这些技术矛盾可行的发明原理,制定轮毂的结构轻量化方案,为轮毂的轻量化设计提供依据。（2）提出基于传力路径分析的轮辋截面形状优化方法,研究轮辋截面载荷传递规律显式表达方法,制定结构传力性能评价策略,揭示轮辋截面传力性能,给出轮辋截面形状优化建议及尺寸确定方法,开展仿真分析及轮毂静压、径向冲击试验,验证轮辋截面形状优化效果,为轮辋的截面形状设计与优化提供了理论依据。（3）提出“轮辋面+筋板”的轮辋轻量化设计方案,研究轮辋面最小壁厚,给出轮辋筋板布局设计需求及仿生设计思路,选择蜂窝结构、叶脉分枝结构作为仿生原型对轮辋筋板进行布局仿生设计,得到类蜂窝轮辋、类分枝轮辋以及混合仿生轮辋三套设计方案,并验证其力学性能及轻量化效果。（4）研究轮辐数量对轮毂铸造工艺及力学性能的影响规律,给出轮辐数量的选用建议,分析轮辐多工况多位置承载情况及拓扑优化层次结构,构建轮毂多试验工况综合评价函数来表征轮辐的旋转特性,建立轮辐多工况联合拓扑优化数学模型,开展轮辐的拓扑结构优化研究。（5）建立轻量化铝合金轮毂三维模型,仿真分析验证其力学性能,给出轮毂疲劳寿命预测思路,研究轮毂零件SN曲线拟合及平均应力修正方法,构建考虑轮毂旋转特性的疲劳寿命预测模型,开展疲劳试验验证预测模型的科学性,并对轻量化轮毂的疲劳寿命进行分析。
王国辉[2]（2020）在《重卡轮毂轴承疲劳寿命分析及可靠性试验技术研究》文中研究表明轮毂轴承是关系到汽车安全性能的关键零部件,其主要作用是承载车身重量和为轮毂转动提供精确引导。由于轮毂轴承在重型卡车工作中承受较大载荷,轴承疲劳寿命直接关系到汽车的安全问题,是一项重要技术指标,通过对疲劳寿命的分析,反映了轴承可靠性关键性能指标,提高了重卡轮毂轴承安全性和使用寿命,保证了人们的生命安全。因此,开展重卡轮毂轴承疲劳寿命分析及可靠性试验技术研究对于整个汽车行业以及国内轴承行业发展具有重要意义。本文主要以重卡轮毂轴承为研究对象,对重卡轮毂轴承疲劳寿命分析及可靠性试验技术进行研究,主要开展以下研究工作。（1）根据重卡轮毂轴承的主要结构,结合重卡实际工况及实际载荷原理分析,构建了重卡轮毂轴承工作的力学模型,并对重卡轮毂轴承的轮胎载荷进行分析,最终建立了符合重卡轮毂轴承实际道路运转的载荷谱。依据载荷谱模拟重卡实际运转工况,得到重卡道路运行的真实试验数据,从而为疲劳寿命分析和可靠性试验技术研究奠定基础。（2）分析重卡轮毂轴承的主要失效形式及影响因素,研究了重卡轮毂轴承在运行过程中侧向加速度与交变应力之间的关系,依据建立的重卡轮毂轴承载荷谱对重卡轮毂轴承的疲劳寿命进行准确计算,得到了随着重卡轮毂轴承的交变应力越大,重卡轮毂轴承疲劳寿命会随之降低的对应关系。（3）利用有限元静力学软件对重卡轮毂轴承的疲劳寿命进行仿真分析,结合动力学仿真对重卡轮毂轴承进行疲劳寿命评估。同时,利用威布尔分布建模评估方法进一步评估重卡轮毂轴承的可靠性,并开发了威布尔分布计算的应用程序,为重卡轮毂轴承可靠性计算提供更加精确的方法。（4）依据建立的重卡轮毂轴承威布尔分布研究可靠性方法,结合重卡轮毂轴承试验机进行的疲劳寿命试验和耐久性试验得到的数据,运用威布尔分布应用程序对试验数据进行可靠性试验验证,最终完成了对重卡轮毂轴承的可靠性评估。
任世杰[3]（2021）在《液压成形高强钢轮辋的疲劳性能研究》文中研究说明车轮是汽车重要的组成部分,其质量直接关系到汽车的行驶安全。汽车钢制轮毂主要由轮辋和轮辐两部分组成,轮辋作为主要的承力部件,目前普遍是通过板材卷焊并多道次滚压以及扩张精整成形,整个制造工序复杂,而且效率低且成本高,同时由于工艺限制,轮辋普遍选用中等强度级别低合金钢制造,并且无法成形结构比较复杂的轮辋零件,因此不能进一步满足轻量化的需求。本次研究采用更高强度级别的钢材S500MC代替原有中低级别的钢材,结合内外压复合成形液压成形新技术制造钢制轮辋,从材料和工艺两个方面最大程度的实现轮辋的轻量化,减少加工工序。本文采用内外压复合成形液压成形工艺成功制作高强钢汽车轮辋,在成形后轮辋壁厚分布会产生一定的不均匀性。根据轮辋壁厚实际的分布和材料减薄情况,采用有限元模拟分析与试验验证相结合的方法分析液压成形汽车轮辋的疲劳性能。有限元模拟分析首先在CATIA软件中建立轮辋三维模型,然后应用ABAQUS软件进行有限元模型的建立,完成轮辋弯曲疲劳仿真应力应变分析与径向疲劳仿真应力应变分析,最后将应力分析结果导入到FE-SAFE软件中进行轮辋弯曲疲劳寿命分析与径向疲劳寿命分析。仿真分析结果显示,液压成形高强钢轮辋符合疲劳性能要求。应用疲劳试验台对轮辋进行弯曲疲劳试验以及径向疲劳试验,试验结果显示液压成形高强钢轮辋符合疲劳性能要求,与仿真分析结果进行对比,破坏点的位置相同,验证仿真分析的准确性,为轮辋成形以及进一步轻量化提供了一条新的思路。
冯静伟[4]（2020）在《柔辐式非充气车轮的疲劳失效研究及结构优化设计》文中提出针对充气轮胎爆胎这一高危险性结构缺陷,各大轮胎公司和学者开始着力于设计摒弃压缩空气的非充气轮胎。非充气轮胎的可变形支撑体支撑整车质量并提供缓冲性,但存在应力集中现象,并且在交变应力作用下,易发生疲劳破坏。本文围绕非充气轮胎疲劳失效问题,从轮胎静态力学特性分析、疲劳寿命分析、结构参数对轮胎性能影响分析以及结构优化设计四个方面开展工作,具体内容如下:（1）仿照蜘蛛网结构特点,对标195/50R16规格充气轮胎结构尺寸,提出一种网状柔辐式非充气车轮。建立网状柔辐式非充气车轮的三维几何模型和数值仿真模型,并对其进行静态承载特性分析,探究网状柔辐式非充气车轮的应力、应变、应变能密度、接地应力分布及变化规律。（2）基于裂纹扩展理论,对网状柔辐式非充气车轮的疲劳寿命进行预测。以应变能密度为评价指标,判定网状柔辐式非充气车轮的疲劳破坏位置;基于全局-局部模型技术,构建裂纹模型;求解裂纹尖端的围道积分,并进一步获取车轮的疲劳表征参量——能量释放率;基于Thomas裂纹扩展模型的疲劳公式,计算获得网状柔辐式非充气车轮的疲劳寿命。（3）针对网状柔辐式非充气车轮的结构特点,选取影响车轮性能的主要结构参数——侧辐板曲率、侧辐板数量、侧辐板厚度和胎面厚度,以承载能力、疲劳寿命和接地应力分布均匀程度为影响目标,定量分析各结构参数对网状柔辐式非充气车轮性能的影响规律。（4）基于正交试验法,对网状柔辐式非充气车轮进行结构优化。基于结构参数对网状柔辐式非充气车轮性能的影响规律,建立四因素三水平正交试验。以承载能力、疲劳寿命和接地应力分布均匀程度为优化目标,进行网状柔辐式非充气车轮的多目标结构优化设计。结果表明:最优水平组合为侧辐板曲率1/25;侧辐板数量42;侧辐板厚度3.5mm;胎面厚度22mm。
杨园超[5]（2020）在《基于CT扫描的汽车车轮逆向建模及疲劳性能分析》文中研究说明汽车车轮作为汽车整车系统的关键零部件之一,汽车在运行时车轮受到多种载荷的作用,容易发生疲劳破坏。车轮的疲劳性能在汽车的行驶安全方面发挥着极其重要的作用。故汽车车轮的疲劳性能成为评价整车性能的重要方面。本课题研究了钢车轮新的设计方法,并结合车轮疲劳性能分析对新设计车轮的结构和可靠性进行验证,对提高车轮疲劳寿命具有一定的指导意义。本课题源自河北省自然科学基金项目和某车轮公司某汽车钢车轮研发项目。本文通过仿真与试验相结合的方法完成对钢车轮的设计,并对新产品进行疲劳性能有限元分析和试验分析,研究车轮型号为:16×6J。本文主要研究内容如下:（1）汽车钢车轮的逆向建模研究。基于CT扫描的钢车轮模型,研究针对车轮空间含孔曲面的三角网格分片拟合曲面算法,并完成钢车轮的逆向建模,通过建模精度分析,该建模标准偏差为0.012mm,表明该算法对模型重建有较高的精度。（2）钢车轮特征孔修补和结构设计研究。基于完成建模的汽车钢车轮,研究改进的波前法孔洞修补算法,完成其特征孔的修补和优化,结果显示特征孔洞区域的修补与原有模型实现了光滑过渡。完成钢车轮的结构轻量化设计,得到4.5%的减轻率。此外为确保轻量化后的车轮符合实际使用要求,将进行车轮的疲劳性能分析。（3）汽车钢车轮新产品的力学性能数值分析。对汽车钢车轮所用材料进行拉伸性能和疲劳性能分析,得到材料的力学性能和S-N曲线;利用Abaqus构建汽车钢车轮弯曲疲劳有限元模型,计算得到钢车轮轮辐的应力、变形和疲劳寿命分布云图。其中重点探究弯曲载荷下,螺栓预紧力对车轮轮辐应力分布的影响。利用Hypermesh构建汽车钢车轮径向疲劳有限元模型,分析得到钢车轮轮辋的应力、变形和疲劳寿命云图。（4）汽车钢车轮新产品的疲劳试验性能分析。通过新车轮弯曲疲劳性能试验和径向性能疲劳试验,得到新车轮的失效位置和循环次数,其结果与力学性能数值分析结果相比,车轮失效位置与力学性能数值分析中应力较大部位一致,试验循环次数与疲劳预测寿命相近,并且满足疲劳寿命的设计要求,验证了新钢车轮的可靠性。
方宗阳[6]（2020）在《重型商用车车轮总成多轴随机载荷疲劳寿命研究》文中提出车轮作为汽车行驶系统重要部件,其强度和可靠性对整车安全性有着至关重要的影响。作为车辆与地面接触的唯一桥梁,车轮在汽车行驶过程中受力是极其复杂的,针对车轮的疲劳耐久性研究仍面临巨大挑战。本文将多轴疲劳理论应用到车轮疲劳分析中,旨在完善多轴疲劳寿命预测方法,提高多轴随机载荷作用下车轮疲劳寿命预测精度。本文以某重型商用车前车轮为研究对象,提出了一种基于道路试验载荷谱与有限元仿真分析相结合的动态应力应变载荷谱获取方法。试验场采集车轮六分力载荷谱,在完成载荷预处理之后,基于伪损伤保留法进行加速编辑,获取用于可靠性分析的输入载荷,并通过不同载荷谱质量评价指标评估了输入载荷的有效性。基于ANSYS软件平台建立考虑螺栓预紧力的车轮有限元模型,对其进行预应力模态分析,结合各阶模态结果,基于准静态法采用多变量拟合的方式实现车轮任意位置动态应力应变响应快速获取,并使用完全法瞬态动力学分析验证了该方法的准确性。基于获得的应力应变载荷谱,核算了车轮在试验场不同路段的单轴疲劳寿命。提出了一种新的多轴随机载荷疲劳寿命预测方法。该方法基于WB多轴疲劳寿命预测模型,引入伪损伤的概念快速有效的确定临界平面;通过多轴雨流计数提取临界平面上循环信息,结合线性累积损伤理论,预测结构在多轴随机载荷下的疲劳寿命。采用文献中不同材料的多轴随机疲劳试验数据对所提方法进行分析验证,结果表明:疲劳寿命预测结果与试验结果基本吻合,均分布在试验结果的两倍误差带内。对车轮在不同路段的应力状态进行二轴性分析,发现强化路段呈多轴非比例状态,高环路段呈多轴比例状态。针对不同路段,采用不同的多轴疲劳寿命预测方法进行疲劳寿命分析,寿命预测结果符合实际情况。最后,基于损伤等效原则,给出多轴试验载荷谱编制预想。
宫立强[7]（2019）在《某型号特种车辆钢制车轮轻量化研究》文中指出随着汽车技术的不断更新和发展,汽车在人们的工作和生活中扮演着越来越重要的角色,随着汽车使用数量的剧增,随之而来的消耗、污染等问题也逐渐引起人们的重视,在寻找解决措施的过程中发现汽车轻量化是一种行之有效的手段,因此人们从结构、材料、工艺等多方面进行研究,均取得较好的成果,其中一部分已经广泛应用于生产实践之中。本文以某特种车辆钢制车轮为研究对象,以轻量化为研究目标,利用软件ANSYS workbench对钢制车轮进行有限元分析,并在此基础上提出优化方案,又通过试验验证方案可行,具体内容如下:（1）对车轮结构进行设计,选择螺栓连接对开式钢制无内胎车轮结构,合理利用外轮辋凹角处缝隙安装密封圈既达到密封要求又有助于避免因凹槽加工在辐板上影响强度,内车轮体与大轮辐板采用B500CL冷成型钢材料,其余部分采用Q355B低碳钢。（2）依据设计的车轮结构,略去影响不大的部分,对简化后的车轮以及加载轴法兰、螺栓之后的装配体应用solidworks软件进行三维参数化建模,并将模型导入有限元分析软件中,在参数模型的基础上采用四面体网格多区划分,建立有限元模型。（3）在进行疲劳仿真试验之前先了解装配体的振动特性,以便避免共振现象的发生,并且了解其对激励的响应情况。为得到相对准确的分析结果,按照实际工况对模型进行处理,计算设计模型的前六阶固有频率,得到相应振型柱状图和阵型图,经过分析得出结论:该结构不会发生刚性运动和共振,因此,在后续的强度分析中只需要做静力分析即可。（4）按照《SAEJ1992-2001车轮/车轮-军用车-试验方法和性能要求》（简称SAEJ1992-2001）要求进行径向疲劳仿真实验,得到径向载荷应力云图和应变位移云图,由前者得出结论在安全范围内不会发生较大形变,由后者得出最大位移发生的位置。（5）按照SAEJ1992-2001要求进行弯曲疲劳仿真实验,得到弯曲载荷应力云图和应变位移云图,由前者得出结论在安全范围内不会发生较大形变,由后者得出最大位移发生的位置,并进行疲劳寿命分析,说明仍有进一步优化的空间。（6）对车轮进行多目标优化,并对优化后的设计进行试验验证,验证结果表明在车轮重量降低的前提下,疲劳寿命等各项指标均满足要求。
肖振[8]（2019）在《机械弹性安全车轮结构强度分析及耐久性研究》文中研究表明现代装甲运兵平台由先前的履带车辆向速度更高、机动性更强的轮式装甲车辆方向倾斜,因此对于轮式装甲车辆所装配的防弹安全车轮的发展提出了更高要求。在车辆高速行驶工况下,若发生轮胎爆胎事件后果不堪设想,机械弹性安全车轮的出现解决了这个难题。机械弹性安全车轮作为新一代非充气安全车轮,多年来课题组对其进行不断地探索研究,目前在轮胎力学、径向刚度、接地与抓地性、侧偏特性等方面取得了一系列的研究成果。通过前期的研究使得机械弹性安全车轮在理论方面趋于完善,但是目前来说仍存在寿命偏低的问题,而前期的学者们并没有涉及任何有关耐久性方面的研究。因此有必要通过对机械弹性安全车轮进行结构强度分析进而对其耐久性进行深入研究,从而揭示其耐久性相关因素,提出较为精确的预测模型,进而对其进行设计优化。本文针对机械弹性安全车轮,建立了其力学分析模型,并分析了各铰链组在不同位置时的受力情况;校核了各零部件所能承受的极限载荷,研究车轮的结构强度;建立了机械弹性安全车轮寿命预测模型,并较为准确的预测了其寿命;耦合模态分析、热应力分析和随机载荷应力分析,对机械弹性安全车轮的失效机理进行了研究。论文的主要研究内容包括:（1）建立了机械弹性安全车轮力学分析模型,并从理论上对其受力状况进行了分析,得到了铰链组在不同位置时的受力情况;对卡环、铰链组等零部件进行强度拉伸测试,校核零部件强度并将测试结果与有限元仿真结果进行对比,在验证有限元模型的基础上对车轮零部件静强度进行了分析;对0轮的径向刚度以及机械弹性安全车轮的径向刚度与侧向刚度进行了分析,揭示了其侧向力与垂直载荷之间的关系。（2）基于实际汽车试验场道路信息,建立了虚拟试验场强化道路模型,在此基础上对机械弹性安全车轮不同的寿命预测方法进行了研究;通过计算机械弹性安全车轮在直线行驶工况和转弯工况下的动载荷,得到了机械弹性安全车轮动载系数、动载荷与车速的关系,以及机械弹性安全车轮的最大驱动力和驱动力、附着力之间关系;使用两种寿命预测方法分别计算机械弹性安全车轮的寿命并将计算结果与实车试验结果进行对比,发现本文所提出的虚拟试验场随机载荷寿命预测方法精确度更高。（3）研究了机械弹性安全车轮在直线行驶、转弯、爬坡以及其它特殊工况下所承受的多轴应力,得出了车轮关键部件在结构设计上的薄弱点;以销轴为研究对象,率先使用有限寿命设计方法建立了普遍适用的机械弹性车轮销轴寿命理论预测模型,并较为准确的预测了销轴的寿命;耦合模态分析、热应力分析和随机载荷应力分析,对机械弹性安全车轮的零部件在多应力耦合条件下的寿命进行了更加精准的预测,计算结果证实了车轮关键零部件的薄弱问题所在同时也验证了理论分析结果。（4）建立了机械弹性安全车轮区间数学模型,并研究其径向刚度与零部件尺寸之间的关系;通过分析不同刚度下的机械弹性安全车轮寿命,揭示了其径向刚度与其寿命之间的关系;系统地研究了铰链组分布数量对机械弹性安全车轮模态、质量和寿命的影响规律,并提出了在控制车轮的共振频率、降低质量和提高寿命为目标的机械弹性安全车轮优化策略。（5）建立了适用于机械弹性安全车轮的响应面模型,并应用决定系数以及实际值和预测值之间的线性相关度进行了验证,基于本文的研究结果,提出了机械弹性安全车轮优化方案,同时利用响应面算法基本理论,对卡环、铰链组、销轴和悬毂进行优化分析;本文的优化不同于传统的基于静强度分析优化,所提出的优化方法充分考虑了动载荷、共振频率、质量以及材料的疲劳特性等诸多因素的影响,优化后的机械弹性安全车轮更满足于车辆真实运行工况。本文的成果为机械弹性安全车轮结构强度分析和耐久性预测研究提供了理论基础,并对机械弹性安全车轮的优化设计提出了合理建议。
杨云端[9]（2019）在《某轿车铝合金车轮疲劳分析》文中进行了进一步梳理车轮作为汽车轮式行驶系统中的主要承载零部件,在实际运转中长期承受动载荷作用,疲劳失效是其主要的破坏原因,受到行业高度重视。同时,在保证安全性能的前提下,车轮轻量化对企业节约成本和提升汽车整体性能意义重大。本文主要对某轿车铝合金车轮进行疲劳寿命预测及结构轻量化优化。对车轮进行了不同约束下的动态特性分析,求得了车轮的固有频率和振型;并通过预应力模态分析评估了不同行驶速度的影响,得出惯性力对结构响应影响很小可以忽略,且任何速度下都不会发生系统共振。对车轮进行了两种工况下的静力学分析。一种主要考虑了轮胎传给车轮的余弦型径向变载荷和胎压;另一种主要考虑了弯曲力矩和螺栓预紧力的影响。分析出了不同工况下的应力和变形情况,得出车轮强度和刚度符合要求,且存在较大设计余量。基于有限元分析结果和疲劳损伤理论,运用ANSYS nCode DesignLife软件,采用名义应力法对车轮进行疲劳仿真分析,得出车轮不同工况下的疲劳危险区分布,主要在轮辐的中部、内胎圈座和内轮辋等处,且疲劳寿命远超过国标要求。并通过疲劳台架试验验证了仿真的可靠性。基于结构分析结果和优化理论,对车轮轮辐进行拓扑优化,去除了其端部及与轮辋粘合区的部分材料,达到了轻量化目的。本文所做的研究对车轮的结构设计及疲劳寿命预测具有一定的实用意义,并对车轮的轻量化有一定的参考价值。
陈章维[10]（2018）在《跨座式单轨列车车轮疲劳寿命分析》文中指出跨座式单轨列车车轮是单轨列车中较为重要的部件,在行驶过程中,单轨列车与轨道之间所有的力均是通过车轮传递的,因此车轮对单轨列车行驶的安全性、舒适性和稳定性都有着很大的影响。由于单轨列车车轮工作环境十分复杂,且长期受到各种载荷的作用,所以车轮的疲劳耐久性容易失效。而车轮的疲劳破坏是单轨列车车轮的最主要失效形式,因此对单轨列车车轮进行疲劳寿命分析具有十分重要的意义。跨座式单轨列车车轮主要由走行轮、导向轮和稳定轮组成,导向轮和稳定轮主要起导向和稳定作用,走行轮承受着较大的扰动应力,在车轮行驶过程中,疲劳破坏基本发生在走行轮。本文以某企业生产的跨座式单轨列车走行轮和导向轮为研究对象,根据GB/T 5909-2009《商用车辆车轮性能要求和试验方法》和GB/T5334-2005《乘用车车轮性能要求和试验方法》的要求,建立走行轮和导向轮的弯曲疲劳试验和径向疲劳试验的有限元模型。其中在弯曲疲劳静力学分析中,考虑了螺栓预紧力对静力学结果的影响;在径向疲劳静力学分析中,考虑了轮胎充气压力对静力学结果的影响。然后分别结合走行轮和导向轮的弯曲、径向静力学分析结果,选择名义应力法对走行轮和导向轮进行弯曲、径向疲劳寿命分析。得到走行轮最小弯曲疲劳寿命值91.8万次,满足国家标准规定的30万次,且走行轮的弯曲疲劳寿命危险寿命区域发生在轮辋体的螺栓孔附近。走行轮最小径向疲劳寿命值73.3万次,满足国家标准规定的50万次,且走行轮的径向疲劳寿命最小寿命发生在轮辋体的胎圈座处。强化系数为1.6时,导向轮的疲劳寿命值18.8万次,满足国家标准规定的3万次;强化系数为1.33时,导向轮的疲劳寿命值80.9万次,满足国家标准规定的15万次,且导向轮的弯曲疲劳寿命危险寿命区域发生在轮辋体的螺栓孔附近。导向轮最小径向疲劳寿命值75.4万次,满足国家标准规定的50万次。且导向轮径向疲劳寿命最小寿命发生在轮辋体的胎圈座附近。最后对跨座式单轨列车走行轮和导向轮进行弯曲、径向疲劳试验,通过试验,有效的验证了有限元分析方法的可行性。试验结果表明:走行轮和导向轮的弯曲疲劳寿命危险寿命区域均发生在轮辋体的螺栓孔附近,与仿真结果相一致;走行轮和导向轮的径向疲劳寿命最小寿命均发生在轮辋体的胎圈座处,与仿真结果相一致。运用有限元分析方法对走行轮和导向轮进行弯曲、径向疲劳寿命分析,可以为企业提供设计依据,从而使企业减少车轮的研发周期,提高车轮的生产效率。
二、汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究（论文提纲范文）
（1）铝合金轮毂结构轻量化设计关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 轮毂结构轻量化发展现状及难点分析 |
| 1.2.1 轮毂结构轻量化发展现状 |
| 1.2.2 轮毂结构设计难点分析 |
| 1.3 结构轻量化设计方法研究现状 |
| 1.3.1 结构优化设计研究现状 |
| 1.3.2 结构仿生设计研究现状 |
| 1.3.3 传力路径研究现状 |
| 1.4 轮毂疲劳寿命研究现状 |
| 1.5 课题来源与研究意义 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 轮毂典型工况分析及结构轻量化策略研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 轮毂结构及加工工艺分析 |
| 2.3 轮毂典型试验工况及其仿真分析 |
| 2.3.1 弯曲疲劳试验 |
| 2.3.2 径向疲劳试验 |
| 2.3.3 13°冲击试验 |
| 2.3.4 径向冲击试验 |
| 2.4 轮毂结构轻量化策略 |
| 2.4.1 TRIZ理论 |
| 2.4.2 技术矛盾分析 |
| 2.4.3 发明原理分析 |
| 2.4.4 优化方案确定 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 基于传力路径分析的轮辋截面形状优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轮辋截面载荷传递规律显式表达 |
| 3.2.1 建立轮辋截面等效模型 |
| 3.2.2 轮辋截面传力路径可视化 |
| 3.3 轮辋截面传力性能分析 |
| 3.3.1 传力性能评价策略 |
| 3.3.2 轮辋截面传力性能评价 |
| 3.3.3 轮辋截面承载性能评价 |
| 3.4 轮辋截面形状优化 |
| 3.5 优化结果分析及试验验证 |
| 3.5.1 新轮辋仿真分析 |
| 3.5.2 静压试验与分析 |
| 3.5.3 径向冲击试验 |
| 3.6 本章小节 |
| 第4章 考虑工艺约束的轮辋筋板布局仿生设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轮辋结构型式分析 |
| 4.3 轮辋面最小厚度研究 |
| 4.4 轮辋筋板仿生设计需求 |
| 4.5 生物原型选取及相似性评价 |
| 4.6 轮辋筋板布局仿生设计 |
| 4.6.1 类蜂窝轮辋 |
| 4.6.2 类分枝轮辋 |
| 4.6.3 混合仿生轮辋 |
| 4.7 轮辋筋板尺寸优化 |
| 4.8 本章小节 |
| 第5章 考虑车轮旋转特性的轮辐多工况拓扑优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轮辐数量与结构性能研究 |
| 5.2.1 铸造工艺对轮辐数量的影响分析 |
| 5.2.2 轮辐数量对轮毂性能的影响分析 |
| 5.3 轮辐多工况综合评价函数构建 |
| 5.3.1 轮辐多工况层次结构 |
| 5.3.2 拓扑优化综合评价函数 |
| 5.4 轮辐多工况拓扑优化 |
| 5.4.1 拓扑优化理论基础 |
| 5.4.2 建立轮辐包络体模型 |
| 5.4.3 弯曲疲劳工况四位置拓扑优化 |
| 5.4.4 径向疲劳工况四位置拓扑优化 |
| 5.4.5 联合拓扑优化 |
| 5.5 拓扑优化结果验证 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 轻量化铝合金轮毂承载性能及疲劳寿命分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轻量化铝合金轮毂建模 |
| 6.3 轻量化轮毂承载性能分析 |
| 6.4 轮毂疲劳寿命预测理论模型构建 |
| 6.4.1 疲劳寿命预测思路 |
| 6.4.2 轮毂材料SN曲线 |
| 6.4.3 轮毂零件SN曲线 |
| 6.4.4 平均应力修正 |
| 6.4.5 疲劳寿命预测理论模型 |
| 6.4.6 理论模型试验验证 |
| 6.5 轻量化轮毂疲劳寿命分析 |
| 6.6 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）重卡轮毂轴承疲劳寿命分析及可靠性试验技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 选题背景及意义 |
| 1.2 重卡轮毂轴承疲劳寿命及可靠性试验 |
| 1.2.1 轴承疲劳寿命 |
| 1.2.2 轴承可靠性 |
| 1.2.3 轴承可靠性试验 |
| 1.3 国内外重卡轮毂轴承寿命预测及可靠性试验技术研究现状 |
| 1.3.1 国外重卡轮毂轴承寿命预测及可靠性试验技术研究现状 |
| 1.3.2 国内重卡轮毂轴承寿命预测及可靠性试验技术研究现状 |
| 1.3.3 威布尔分布在可靠性工程中应用状况 |
| 1.4 主要研究内容结构及技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 重卡轮毂轴承疲劳寿命理论及载荷谱分析 |
| 2.1 重卡轮毂轴承结构 |
| 2.2 L-P疲劳寿命理论 |
| 2.3 ISO标准疲劳寿命理论 |
| 2.4 重卡轮毂轴承工况和力学模型建立分析 |
| 2.4.1 重卡轮毂轴承实际工况载荷分析 |
| 2.4.2 重卡轮毂轴承力学原理模型建立 |
| 2.4.3 基于力学模型的重卡汽车轮胎载荷分析 |
| 2.5 重卡轮毂轴承载荷谱 |
| 2.5.1 载荷谱分析 |
| 2.5.2 载荷谱建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 重卡轮毂轴承疲劳寿命与交变应力分析 |
| 3.1 重卡轮毂轴承主要失效形式 |
| 3.2 重卡轮毂轴承疲劳失效形成及影响因素 |
| 3.3 重卡轮毂轴承疲劳寿命分析 |
| 3.3.1 重卡轮毂轴承疲劳寿命理论 |
| 3.3.2 重卡轮毂轴承额定寿命计算 |
| 3.4 重卡轮毂轴承疲劳寿命计算 |
| 3.4.1 重卡轮毂轴承基本额定动载荷计算 |
| 3.4.2 重卡轮毂轴承当量动载荷的计算 |
| 3.4.3 重卡轮毂轴承侧向加速度与交变应力分析 |
| 3.4.4 基于试验机载荷谱的重卡轮毂轴承疲劳寿命的计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 重卡轮毂轴承疲劳寿命力学分析 |
| 4.1 疲劳寿命静力学分析流程 |
| 4.2 疲劳寿命静力学有限元分析 |
| 4.2.1 建立重卡轮毂轴承几何模型 |
| 4.2.2 网格划分和定义材料属性 |
| 4.2.3 定义边界条件及仿真结果 |
| 4.3 疲劳寿命动力学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 重卡轮毂轴承可靠性建模与分析 |
| 5.1 重卡轮毂轴承系统可靠性模型 |
| 5.1.1 不同系统的可靠性分析 |
| 5.2 试验数据处理方法 |
| 5.2.1 定时截尾法数据处理 |
| 5.2.2 无失效数据法数据处理 |
| 5.3 威布尔分布下重卡轮毂轴承可靠性分析 |
| 5.3.1 威布尔分布模型的建立 |
| 5.3.2 威布尔分布的参数估计 |
| 5.3.3 基于威布尔分布的重卡轮毂轴承疲劳寿命计算 |
| 5.4 威布尔分布的应用程序的开发 |
| 5.4.1 Java Script语言开发 |
| 5.4.2 重卡轮毂轴承可靠性参数计算应用程序 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 重卡轮毂轴承疲劳寿命台架试验可靠性验证 |
| 6.1 基于重卡轮毂轴承试验机实际工况模拟原理 |
| 6.2 重卡轮毂轴承试验相关标准 |
| 6.3 可靠性验证的试验数据分析与评定规则 |
| 6.4 重卡轮毂轴承疲劳寿命试验可靠性验证 |
| 6.4.1 疲劳寿命试验规程 |
| 6.4.2 重卡轮毂轴承试验机 |
| 6.4.3 可靠性验证 |
| 6.5 重卡轮毂轴承耐久性试验可靠性验证 |
| 6.5.1 基于耐久性试验的威布尔应用程序分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（3）液压成形高强钢轮辋的疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 轮辋的国内外研究现状 |
| 1.2.1 轮辋成形工艺的国内外研究现状 |
| 1.2.2 轮辋疲劳性能的国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究的意义 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第2章 高强钢轮辋的材料及成形工艺 |
| 2.1 高强钢轮辋的材料 |
| 2.2 液压成形工艺介绍 |
| 2.2.1 液压成形工艺原理 |
| 2.2.2 液压成形技术的优势 |
| 2.3 零件成形 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 轮辋的弯曲疲劳仿真分析 |
| 3.1 钢制车轮的疲劳分析理论 |
| 3.1.1 疲劳分析的基本步骤 |
| 3.1.2 疲劳研究方法 |
| 3.2 轮辋弯曲疲劳的有限元分析 |
| 3.3 轮辋的疲劳仿真软件介绍 |
| 3.4 车轮弯曲疲劳不同加载方式描述 |
| 3.4.1 弯矩与抛物线载荷共同作用加载方式 |
| 3.4.2 均匀角度间隔加载方式 |
| 3.4.3 三角函数分解载荷规律加载方式 |
| 3.5 轮辋弯曲疲劳仿真模型的建立 |
| 3.5.1 材料属性 |
| 3.5.2 定义相互作用 |
| 3.5.3 载荷条件 |
| 3.5.4 划分网格 |
| 3.6 弯曲疲劳有限元分析结果与讨论 |
| 3.7 轮辋弯曲疲劳的疲劳寿命分析 |
| 3.7.1 疲劳寿命仿真分析步骤 |
| 3.7.2 弯曲疲劳寿命分析结果与讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 轮辋的径向疲劳仿真分析 |
| 4.1 轮辋的径向疲劳仿真模型的建立 |
| 4.1.1 边界条件与载荷条件 |
| 4.1.2 定义材料属性、网格划分以及相互作用 |
| 4.2 径向疲劳有限元分析结果与讨论 |
| 4.3 轮辋径向疲劳的疲劳寿命分析结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 轮辋的疲劳试验验证 |
| 5.1 轮辋弯曲疲劳试验 |
| 5.1.1 弯曲疲劳试验设备介绍 |
| 5.1.2 弯曲疲劳试验失效判定 |
| 5.2 轮辋径向疲劳试验 |
| 5.2.1 径向疲劳试验设备介绍 |
| 5.2.2 径向疲劳试验失效判定 |
| 5.3 轮辋疲劳试验结果与仿真结果对比 |
| 5.3.1 轮辋弯曲疲劳试验结果与仿真结果对比 |
| 5.3.2 轮辋径向疲劳试验结果与仿真结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）柔辐式非充气车轮的疲劳失效研究及结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 非充气轮胎国内外研究现状 |
| 1.3 轮胎疲劳性能研究现状 |
| 1.4 轮胎结构优化现状 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 第二章 网状柔辐式非充气车轮静力学分析 |
| 2.1 网状柔辐式非充气车轮设计 |
| 2.2 网状柔辐式非充气车轮建模 |
| 2.2.1 车轮几何模型的建立 |
| 2.2.2 车轮材料模型 |
| 2.2.3 相互作用 |
| 2.2.4 单元类型 |
| 2.3 网状柔辐式非充气车轮承载特性分析 |
| 2.3.1 车轮径向刚度分析 |
| 2.3.2 车轮应力分布规律分析 |
| 2.3.3 车轮应变分布规律分析 |
| 2.3.4 车轮应变能密度分布规律分析 |
| 2.3.5 车轮接地特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 网状柔辐式非充气车轮疲劳寿命预测 |
| 3.1 疲劳寿命预测方法 |
| 3.2 预置裂纹模型 |
| 3.2.1 裂纹位置、尺寸及类型 |
| 3.2.2 构建裂纹模型 |
| 3.3 车轮疲劳寿命预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结构参数对网状柔辐式非充气车轮性能影响分析 |
| 4.1 侧辐板曲率对网状柔辐式非充气车轮性能影响 |
| 4.1.1 侧辐板曲率对承载影响 |
| 4.1.2 侧辐板曲率对应变能密度影响 |
| 4.1.3 侧辐板曲率对接地特性影响 |
| 4.2 侧辐板数量对网状柔辐式非充气车轮性能影响 |
| 4.2.1 侧辐板数量对承载影响 |
| 4.2.2 侧辐板数量对应变能密度影响 |
| 4.2.3 侧辐板数量对接地特性影响 |
| 4.3 侧辐板厚度对网状柔辐式非充气车轮性能影响 |
| 4.3.1 侧辐板厚度对承载影响 |
| 4.3.2 侧辐板厚度对应变能密度影响 |
| 4.3.3 侧辐板厚度对接地特性影响 |
| 4.4 胎面厚度对网状柔辐式非充气车轮性能影响 |
| 4.4.1 胎面厚度对承载影响 |
| 4.4.2 胎面厚度对应变能密度影响 |
| 4.4.3 胎面厚度对接地特性影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 网状柔辐式非充气车轮结构优化设计 |
| 5.1 正交试验设计方案 |
| 5.2 极差分析 |
| 5.2.1 下沉量极差 |
| 5.2.2 应变能密度极差 |
| 5.2.3 翘曲指数极差 |
| 5.3 最优组合 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.1.1 完成的主要工作 |
| 6.1.2 论文创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（5）基于CT扫描的汽车车轮逆向建模及疲劳性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 逆向工程国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 汽车车轮疲劳性能分析研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 汽车钢车轮逆向建模研究 |
| 2.1 逆向工程概述 |
| 2.1.1 逆向工程含义 |
| 2.1.2 逆向工程主要技术 |
| 2.2 钢车轮三维数据采集 |
| 2.2.1 数据采集方法 |
| 2.2.2 钢车轮三维数据采集设备 |
| 2.2.3 钢车轮三维数据采集过程 |
| 2.3 钢车轮数据处理 |
| 2.3.1 钢车轮点云数据获取 |
| 2.3.2 钢车轮点云数据处理 |
| 2.4 钢车轮空间含孔曲面重建算法 |
| 2.4.1 算法流程 |
| 2.4.2 三维散乱点云分割 |
| 2.4.3 三维网格模型的建立 |
| 2.4.4 建模算法在钢车轮模型重建中的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢车轮特征孔修补及结构设计 |
| 3.1 钢车轮特征孔边界提取 |
| 3.2 钢车轮特征孔修补算法 |
| 3.2.1 波前法简介 |
| 3.2.2 孔洞区域添加新点 |
| 3.2.3 创建基于径向基函数的隐式曲面方程 |
| 3.2.4 调整添加点至隐式曲面方程 |
| 3.2.5 修补结果分析 |
| 3.3 钢车轮结构轻量化设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钢车轮力学性能数值分析 |
| 4.1 材料拉伸性能和疲劳性能分析 |
| 4.1.1 材料拉伸性能分析 |
| 4.1.2 材料疲劳性能分析 |
| 4.2 有限元分析法 |
| 4.3 钢车轮弯曲疲劳有限元分析 |
| 4.3.1 弯曲疲劳加载原理 |
| 4.3.2 钢车轮弯曲几何模型建立 |
| 4.3.3 接触设置 |
| 4.3.4 边界条件及载荷确定 |
| 4.3.5 网格划分 |
| 4.3.6 螺栓预紧力影响分析 |
| 4.3.7 弯曲疲劳有限元结果分析 |
| 4.3.8 弯曲疲劳寿命预测 |
| 4.4 钢车轮径向疲劳有限元分析 |
| 4.4.1 径向疲劳加载原理 |
| 4.4.2 钢车轮模型网格划分 |
| 4.4.3 边界条件及载荷确定 |
| 4.4.4 径向疲劳有限元结果分析 |
| 4.4.5 径向疲劳寿命预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 钢车轮疲劳试验性能分析 |
| 5.1 钢车轮弯曲疲劳试验分析 |
| 5.1.1 弯曲疲劳试验方案制定 |
| 5.1.2 弯曲疲劳试验结果分析 |
| 5.2 钢车轮径向疲劳试验分析 |
| 5.2.1 径向疲劳试验方案制定 |
| 5.2.2 径向疲劳试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）重型商用车车轮总成多轴随机载荷疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.2 本课题的研究现状与发展 |
| 1.2.1 车轮结构分析及疲劳寿命研究现状 |
| 1.2.2 多轴疲劳研究现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 1.4 本课题技术路线 |
| 第二章 重型商用车车轮总成道路载荷谱采集与编辑 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车轮总成道路载荷谱采集方法 |
| 2.2.1 车轮六分力传感器类型及安装 |
| 2.2.2 试验场道路试验与载荷谱采集 |
| 2.3 车轮总成道路载荷谱预处理方法 |
| 2.3.1 低通滤波处理 |
| 2.3.2 毛刺信号处理 |
| 2.3.3 漂移信号处理 |
| 2.3.4 重采样处理 |
| 2.4 车轮总成道路载荷谱编辑方法 |
| 2.4.1 载荷谱编辑方法 |
| 2.4.2 伪损伤保留法载荷谱编辑 |
| 2.4.3 载荷谱编辑质量评估 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 重型商用车车轮总成单轴疲劳寿命分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 车轮总成有限元模型建立 |
| 3.2.1 车轮总成几何模型 |
| 3.2.2 车轮总成有限元模型 |
| 3.3 车轮总成动态应力应变获取 |
| 3.3.1 动态应力应变获取方法 |
| 3.3.2 基于多变量拟合法的动态应力应变获取 |
| 3.3.3 车轮总成动态应力应变谱分析验证 |
| 3.4 车轮总成单轴疲劳寿命分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多轴随机载荷疲劳寿命预测分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多轴疲劳相关理论 |
| 4.2.1 临界平面法 |
| 4.2.2 多轴疲劳寿命预测模型 |
| 4.3 考虑伪损伤的多轴随机载荷疲劳寿命预测方法 |
| 4.3.1 多轴随机载荷前处理 |
| 4.3.2 多轴雨流计数 |
| 4.3.3 临界平面分析 |
| 4.3.4 疲劳累积损伤及寿命预测 |
| 4.4 多轴随机疲劳寿命预测分析验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 车轮总成多轴随机载荷疲劳寿命分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 车轮总成多轴随机载荷疲劳寿命分析 |
| 5.2.1 危险点动态应力应变 |
| 5.2.2 危险点应力状态分析 |
| 5.2.3 多轴随机载荷疲劳寿命分析 |
| 5.3 多轴试验载荷谱编制 |
| 5.3.1 多轴试验载荷谱编制方案 |
| 5.3.2 多轴试验载荷谱编制实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的学术活动及成果情况 |
（7）某型号特种车辆钢制车轮轻量化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 汽车结构设计轻量化 |
| 1.1.2 汽车材料选取轻量化 |
| 1.1.3 汽车工艺改进轻量化 |
| 1.1.4 车轮轻量化 |
| 1.2 汽车轻量化研究发展现状 |
| 1.2.1 国内汽车轻量化研究发展现状 |
| 1.2.2 国外汽车轻量化研究发展现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 钢制车轮建模 |
| 2.1 联合仿真概述 |
| 2.2 钢制车轮结构设计 |
| 2.2.1 钢制车轮的结构类型选取 |
| 2.2.2 钢制车轮的结构设计 |
| 2.2.3 钢制车轮的材料选择 |
| 2.3 钢制车轮模型建立 |
| 2.3.1 钢制车轮建模 |
| 2.3.2 装配体建模 |
| 2.4 有限元分析理论基础 |
| 2.4.1 弹性力学基础 |
| 2.4.2 轴对称问题的有限元方法 |
| 2.4.3 有限元模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢制车轮的有限元分析 |
| 3.1 模态分析 |
| 3.2.1 模态分析理论 |
| 3.2.2 钢制车轮疲劳试验的模态分析 |
| 3.2 疲劳分析理论 |
| 3.3 汽车车轮径向疲劳有限元分析 |
| 3.3.1 汽车车轮径向疲劳试验简介 |
| 3.3.2 汽车车轮径向疲劳有限元分析 |
| 3.4 汽车车轮弯曲疲劳有限元分析 |
| 3.4.1 汽车车轮弯曲疲劳试验简介 |
| 3.4.2 汽车车轮弯曲疲劳有限元分析 |
| 3.4.3 疲劳寿命分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钢制车轮的优化设计 |
| 4.1 优化设计概述 |
| 4.2 优化设计问题数学模型 |
| 4.2.1 设计变量 |
| 4.2.2 约束条件 |
| 4.2.3 目标函数 |
| 4.2.4 优化数学模型 |
| 4.2.5 优化问题的求解 |
| 4.3 车轮的多目标优化 |
| 4.4 优化设计结果 |
| 4.5 优化设计试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）机械弹性安全车轮结构强度分析及耐久性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 安全轮胎与非充气轮胎的发展 |
| 1.2.1 安全轮胎与非充气轮胎简介 |
| 1.2.2 国外安全轮胎与非充气轮胎的发展 |
| 1.2.3 国内安全轮胎与非充气轮胎的发展 |
| 1.3 车轮结构耐久性预测研究 |
| 1.3.1 国内外车轮/轮毂结构疲劳寿命预测研究现状 |
| 1.3.2 国内外车轮/轮毂结构优化设计研究现状 |
| 1.3.3 机械弹性安全车轮研究进展及需解决的问题 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第二章 机械弹性安全车轮结构强度及失效模式分析 |
| 2.1 机械弹性安全车轮结构 |
| 2.2 车轮承载方式及有限元模型 |
| 2.2.1 机械弹性安全车轮承载方式及力学分析 |
| 2.2.2 机械弹性安全车轮有限元建模 |
| 2.3 机械弹性安全车轮强度分析 |
| 2.3.1 卡环结构强度分析 |
| 2.3.2 铰链组结构强度分析 |
| 2.3.3 輮轮径向刚度分析 |
| 2.3.4 车轮径向与侧向刚度分析 |
| 2.4 机械弹性安全车轮失效模式分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 机械弹性安全车轮寿命预测方法研究 |
| 3.1 机械弹性安全车轮动载荷计算 |
| 3.1.1 直线行驶工况动载荷计算 |
| 3.1.2 转弯工况侧向力及侧向加速度 |
| 3.2 机械弹性安全车轮径向疲劳分析 |
| 3.2.1 疲劳的分类 |
| 3.2.2 车轮疲劳损伤累计理论 |
| 3.2.3 车轮的疲劳试验方法 |
| 3.2.4 机械弹性安全车轮径向疲劳仿真分析 |
| 3.2.5 机械弹性安全车轮应力分布状况 |
| 3.2.6 寿命预测结果分析 |
| 3.3 虚拟试验场道路模型的构建 |
| 3.3.1 汽车试验场强化道路 |
| 3.3.2 虚拟试验场强化路模型 |
| 3.4 机械弹性安全车轮随机振动疲劳分析 |
| 3.4.1 机械弹性安全车轮动应力计算 |
| 3.4.2 机械弹性安全车轮模态分析 |
| 3.4.3 随机振动道路载荷提取 |
| 3.4.4 随机振动传递函数与车轮应力分布 |
| 3.4.5 寿命预测结果分析 |
| 3.5 机械弹性安全车轮装车试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多应力耦合下的关键零部件耐久性研究 |
| 4.1 多应力耦合下的卡环耐久性研究 |
| 4.1.1 多轴应力状态下的卡环力学分析 |
| 4.1.2 卡环共振频率分析 |
| 4.1.3 卡环热应力分析 |
| 4.1.4 卡环随机载荷应力分析 |
| 4.1.5 耦合应力下的卡环寿命预测 |
| 4.2 多应力耦合下的销轴耐久性研究 |
| 4.2.1 多轴应力状态下销轴力学分析 |
| 4.2.2 销轴热应力分析 |
| 4.2.3 销轴随机载荷应力分析 |
| 4.2.4 有限寿命设计下的销轴寿命预测 |
| 4.2.5 多应力耦合状态下的销轴寿命预测 |
| 4.3 多应力耦合下的铰链组耐久性研究 |
| 4.3.1 铰链组共振频率分析 |
| 4.3.2 铰链组热应力分析 |
| 4.3.3 铰链组随机载荷应力分析 |
| 4.3.4 多应力耦合状态下的铰链组寿命预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 机械弹性安全车轮耐久性影响因素分析 |
| 5.1 影响机械弹性安全车轮结构疲劳强度的因素 |
| 5.1.1 零部件应力集中的影响 |
| 5.1.2 零部件尺寸的影响 |
| 5.1.3 载荷类型的影响 |
| 5.2 铰链组对车轮径向刚度的影响 |
| 5.2.1 机械弹性安全车轮区间数学模型 |
| 5.2.2 机械弹性安全车轮区间有限元模型 |
| 5.2.3 机械弹性安全车轮刚度影响因素分析 |
| 5.3 径向刚度对车轮寿命的影响 |
| 5.4 铰链组分布数量对车轮的影响 |
| 5.4.1 铰链组分布数量对车轮模态的影响 |
| 5.4.2 铰链组分布数量对车轮质量的影响 |
| 5.4.3 铰链组分布数量对车轮寿命的影响 |
| 5.5 零部件材料对车轮寿命的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 机械弹性安全车轮耐久性优化方案研究 |
| 6.1 机械弹性安全车轮可优化空间分析 |
| 6.2 机械弹性安全车轮多目标优化方案 |
| 6.2.1 卡环优化方案 |
| 6.2.2 铰链组优化方案 |
| 6.2.3 销轴与悬毂优化方案 |
| 6.3 机械弹性安全车轮响应面模型的构建与验证 |
| 6.3.1 车轮的响应面优化流程 |
| 6.3.2 车轮响应面模型的建立 |
| 6.3.3 车轮响应面模型的验证 |
| 6.4 机械弹性安全车轮多目标优化结果及验证分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）某轿车铝合金车轮疲劳分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车轮疲劳耐久性研究现状 |
| 1.2.2 车轮结构分析与优化研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 车轮动态径向疲劳有限元分析 |
| 2.1 有限元理论 |
| 2.1.1 有限元基本理论 |
| 2.1.2 模态分析理论 |
| 2.1.3 ANSYS Workbench软件简介 |
| 2.2 车轮动态径向疲劳试验方法 |
| 2.2.1 车轮动态径向疲劳试验设备及原理 |
| 2.2.2 试验载荷的确定 |
| 2.3 车轮结构及尺寸 |
| 2.4 车轮模态分析 |
| 2.4.1 有限元建模 |
| 2.4.2 自由模态分析 |
| 2.4.3 约束模态分析 |
| 2.5 车轮动态径向疲劳静力学分析 |
| 2.5.1 有限元建模 |
| 2.5.2 车轮约束和载荷的施加 |
| 2.5.3 径向疲劳有限元分析结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 车轮动态弯曲疲劳有限元分析 |
| 3.1 车轮动态弯曲疲劳试验方法 |
| 3.1.1 车轮动态弯曲疲劳试验设备及原理 |
| 3.1.2 试验载荷的确定 |
| 3.2 装配体结构 |
| 3.3 车轮模态分析 |
| 3.3.1 有限元建模 |
| 3.3.2 自由模态分析 |
| 3.3.3 约束的模态分析 |
| 3.4 车轮动态弯曲疲劳静力学分析 |
| 3.4.1 有限元建模 |
| 3.4.2 车轮约束和载荷的施加 |
| 3.4.3 弯曲疲劳有限元分析结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 车轮疲劳寿命预测 |
| 4.1 疲劳分析理论 |
| 4.1.1 疲劳的概念简介 |
| 4.1.2 疲劳累积损伤理论 |
| 4.1.3 疲劳分析方法 |
| 4.1.4 ANSYS nCode DesignLife软件简介 |
| 4.2 零件的S-N曲线 |
| 4.3 疲劳寿命分析求解流程 |
| 4.3.1 导入有限元结果 |
| 4.3.2 载荷映射 |
| 4.3.3 材料赋予 |
| 4.3.4 求解器参数设置 |
| 4.4 疲劳寿命仿真结果分析 |
| 4.4.1 车轮径向疲劳寿命预测结果 |
| 4.4.2 车轮弯曲疲劳寿命预测结果 |
| 4.5 疲劳试验验证 |
| 4.5.1 车轮动态径向疲劳试验 |
| 4.5.2 车轮动态弯曲疲劳试验 |
| 4.5.3 超国标循环数弯曲疲劳试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 车轮结构拓扑优化 |
| 5.1 有限元结构优化理论 |
| 5.2 建立车轮拓扑优化模型 |
| 5.2.1 确定拓扑优化模型 |
| 5.2.2 设定拓扑优化函数 |
| 5.3 优化求解结果分析及验证 |
| 5.3.1 拓扑优化结果 |
| 5.3.2 拓扑优化结果验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）跨座式单轨列车车轮疲劳寿命分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 有限元法基本理论及疲劳分析理论 |
| 2.1 有限元法基本理论 |
| 2.1.1 有限元法求解基本步骤 |
| 2.1.2 有限元方法的应用 |
| 2.1.3 有限元疲劳分析法 |
| 2.2 疲劳分析基本理论 |
| 2.2.1 疲劳与疲劳寿命 |
| 2.2.2 Haigh图 |
| 2.2.3 疲劳累积损伤理论 |
| 2.3 疲劳寿命估算方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 车轮弯曲疲劳寿命分析 |
| 3.1 跨座式单轨列车车轮简介 |
| 3.1.1 走行轮简介 |
| 3.1.2 导向轮简介 |
| 3.2 走行轮弯曲疲劳试验 |
| 3.2.1 试验法规介绍 |
| 3.3 走行轮弯曲静力学分析 |
| 3.3.1 走行轮弯曲疲劳有限元建模 |
| 3.3.2 材料参数 |
| 3.3.3 载荷及边界条件 |
| 3.3.4 螺栓预紧力对走行轮弯曲静力学结果的影响 |
| 3.4 走行轮弯曲疲劳计算 |
| 3.4.1 零件S-N曲线的确定 |
| 3.4.2 零件S-N曲线的修正 |
| 3.4.3 走行轮弯曲疲劳寿命结果分析 |
| 3.5 导向轮弯曲疲劳试验 |
| 3.5.1 试验法规介绍 |
| 3.6 导向轮弯曲静力学分析 |
| 3.6.1 导向轮弯曲疲劳有限元建模 |
| 3.6.2 螺栓预紧力对导向轮弯曲静力学结果的影响 |
| 3.7 导向轮弯曲疲劳寿命结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 车轮径向疲劳寿命分析 |
| 4.1 走行轮径向疲劳试验 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 走行轮径向载荷的确定 |
| 4.2 走行轮径向静力学分析 |
| 4.2.1 走行轮加载方式的确定 |
| 4.2.2 走行轮径向静力学分析结果 |
| 4.2.3 轮胎充气压力对走行轮径向静力学结果的影响 |
| 4.3 走行轮径向疲劳计算 |
| 4.3.1 走行轮基本S-N曲线确定以及修正 |
| 4.3.2 走行轮径向疲劳寿命结果分析 |
| 4.4 导向轮径向疲劳试验 |
| 4.5 导向轮径向静力学分析 |
| 4.5.1 导向轮径向静力学分析结果 |
| 4.5.2 轮胎充气压力对导向轮径向静力学结果的影响 |
| 4.6 导向轮径向疲劳计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 车轮弯曲与径向疲劳试验验证 |
| 5.1 走行轮弯曲疲劳试验 |
| 5.1.1 试验样品 |
| 5.1.2 走行轮试验参数选取 |
| 5.1.3 弯曲疲劳试验机的介绍 |
| 5.2 走行轮径向疲劳试验 |
| 5.2.1 走行轮试验参数选取 |
| 5.3 导向轮弯曲疲劳试验 |
| 5.3.1 动态弯曲疲劳试验性能要求 |
| 5.3.2 样品说明 |
| 5.3.3 试验判定 |
| 5.3.4 导向轮试验参数选取 |
| 5.3.5 导向轮试验结果分析 |
| 5.4 导向轮径向疲劳试验 |
| 5.4.1 导向轮动态径向疲劳试验性能要求 |
| 5.4.2 试验判定 |
| 5.4.3 导向轮试验参数选取 |
| 5.4.4 导向轮径向试验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、汽车车轮疲劳寿命预测方法的研究（论文参考文献）
- [1]铝合金轮毂结构轻量化设计关键技术研究[D]. 王朝华. 燕山大学, 2021(01)
- [2]重卡轮毂轴承疲劳寿命分析及可靠性试验技术研究[D]. 王国辉. 浙江农林大学, 2020(07)
- [3]液压成形高强钢轮辋的疲劳性能研究[D]. 任世杰. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [4]柔辐式非充气车轮的疲劳失效研究及结构优化设计[D]. 冯静伟. 山东理工大学, 2020(02)
- [5]基于CT扫描的汽车车轮逆向建模及疲劳性能分析[D]. 杨园超. 燕山大学, 2020(01)
- [6]重型商用车车轮总成多轴随机载荷疲劳寿命研究[D]. 方宗阳. 合肥工业大学, 2020
- [7]某型号特种车辆钢制车轮轻量化研究[D]. 宫立强. 吉林大学, 2019(03)
- [8]机械弹性安全车轮结构强度分析及耐久性研究[D]. 肖振. 南京航空航天大学, 2019(09)
- [9]某轿车铝合金车轮疲劳分析[D]. 杨云端. 南京理工大学, 2019(06)
- [10]跨座式单轨列车车轮疲劳寿命分析[D]. 陈章维. 广西科技大学, 2018(03)