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畢業(yè)設計任務書
學生姓名
沈維梁
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程07- 班
指導教師姓名
石美玉
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
基于有限元分析的轎車鋁合金車輪設計
一、設計（論文）目的、意義
實現(xiàn)汽車輕量化，提高燃油經(jīng)濟性，是汽車節(jié)能的最有效途徑之一。汽車減輕自重，不僅可減小汽車的行駛阻力，降低油耗，還有利于改善汽車的轉向、加速、制動等性能，有利于降低噪聲、減輕振動，為實現(xiàn)大功率創(chuàng)造條件。同時輕量化帶來的低油耗，使汽車的廢氣排放減少，對環(huán)境的污染程度也減小。汽車輕量化有兩大途徑：一是采用輕量化材料，例如采用超高強度鋼板，鋁合金、鎂合金等輕質材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料；一是優(yōu)化、更改汽車的結構，縮小零部件尺寸，最大限度地減輕零部件的質量。
全球汽車工業(yè)越來越注重汽車的輕量化，表現(xiàn)在鋁及其合金在汽車材料中所占的比重越來越大。鋁的比重是鐵的1/3，具有良好的導熱、導電性能，其機械加工性能比鐵高4.5倍，且其表面自然形成的氧化膜具有良好的耐蝕性；鋁的鑄造工業(yè)性能也比較好，可以獲得薄壁復雜鑄件?，F(xiàn)代轎車日益廣泛使用鋁材，已經(jīng)成為一種趨勢，例如轎車輪圈就是一個最明顯的例子，80年代初，大部分轎車還是使用鋼質輪圈，而今絕大部分轎車都是用鋁合金輪圈了。本課題借助CAD軟件Pro/E，有限元分析軟件ANSYS作為虛擬樣機工具對給定的鋁合金車輪進行強度分析，在保證強度和可靠性的前提下，對車輪進行優(yōu)化，以進一步減少車輪質量，降低成本。
二、設計（論文）內(nèi)容、技術要求（研究方法）
設計內(nèi)容：
1.轎車鋁合金車輪的初步設計；
2.Pro/E建立車輪三維模型；
3.有限元進行車輪強度靜態(tài)分析；
4.驗證結果的可行性，改進設計，完成設計。
技術要求：
1.以轎車鋁合金車輪為設計對象；
2.要求：有限元模型、載荷建立正確；
3.生產(chǎn)綱領：成批生產(chǎn)。
三、設計完成后應提交的成果
車輪有限元分析程序一份，車輪二維工程圖一張，設計說明書2萬字以上一份。
四、設計進度安排
（1）知識準備、調研、收集資料、完成開題報告 第1～2周（2.28～3.11）
（2） 整理資料、提出問題、撰寫設計說明書草稿、熟悉Pro/E、ANSYS軟件的使用 第3～5周（3.14～4.1）
（3）理論聯(lián)系實際分析問題、解決問題，使用Pro/E、ANSYS軟件完成鋁合金車輪的三維設計、進行強度分析等部分設計內(nèi)容，中期檢查 第6～8周（4.4～4.22）
（4）改進完成設計，改進完成設計說明書，指導教師審核，學生修改 第9～12周(4.25～5.20)
（5）評閱教師評閱、學生修改 第13周（5.23～5.27）
（6）畢業(yè)設計預答辯 第14周（5.30～6.3）
（7）畢業(yè)設計修改 第15～16周（6.6～6.17）
（8）畢業(yè)設計答辯 第17周（6.20～6.24）
五、主要參考資料
1.許路萍，邵光杰，李麟，張恒華.汽車輕量化用金屬材料及其發(fā)展動態(tài).上海金屬
2.李明惠，盧曉春.CAD/CAE/CAM一體化技術在汽車輕量化中的應用.公路與汽運
3.兩本以上Pro/E、ANSYS相關書籍；
4.汽車設計、汽車構造書籍；
5.機械制圖、機械設計、互換性與技術測量相關書籍；
6.轎車鋁合金車輪設計資料
7.網(wǎng)絡資源，超星數(shù)字圖書館
8.近幾年相關專業(yè)CNKI網(wǎng)絡期刊等
六、備注
指導教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日