基于Altair HyperWorks热塑性复合材料车轮的轻量化设计及强度分析
本文详细论述了使用Altair HyperWorks系列软件对热塑性复合材料车轮做概念设计、详细设计及强度分析的过程.首先,采用OptiStruct对复合材料车轮做了多载荷工况下多设计空间和多目标的拓扑优化,实现了设计空间内材料的合理分布.讨论了不同工况和目标权重因子的设置对拓扑结果的影响.基于拓扑结构及加工工艺,对复合材料车轮结构进行了详细设计,包括采用预埋方式与车轮成为一整体的金属嵌件的设计.采用HyperXtrude模拟了注塑成型过程中材料的流动情况,获得了纤维的方向属性.用RADIOSS求解器准确高效的仿真分析了复合材料车轮在三种工况下的承载情况.结果表明,基于最大主应力失效准则,复合材料车轮有更大的安全裕量.复合材料车轮重5.59kg,相比对标铝轮减重22.3％,轻量化效果明显.本文的研究方法同样适用于其他热塑性复合材料制造而成的承载件.
汽车车轮 热塑性复合材料 轻量化设计 强度分析
汪小银 刘献栋 单颖春
国内会议
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2015-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）