铝合金车轮弯曲疲劳寿命分析

车轮是汽车上的重要组成部分,其力学性能和疲劳性能的好坏直接关系到车辆的运动性能及行驶安全.常用汽车车轮材质主要分为钢制和合金,钢制车轮一般为分体式车轮,车轮的各部件之间通常运用螺栓连接或焊接,虽然钢制车轮较合金车轮制造工艺简单、成本相对低廉且抗疲劳能力强,但其外形不够美观且惯性阻力大.合金车轮能弥补上述缺点,而且具有质轻、节能、散热好、耐腐蚀、加工性好等特点.本文研究的是某型号铝合金车轮,该车轮是整体式结构,有五根辐条,除了上述优点外还具有重量轻,视觉效果好等特点.有关研究表明,车辆的疲劳破坏主要是由弯矩作用引起,弯曲疲劳是造成车轮破坏的主要因素[1].因此,本文着重分析铝合金车轮的弯曲疲劳特性,首先对车轮进行有限元静态分析,得出车轮所受应力及变形情况,并根据得到的载荷循环的结果响应,提取各载荷步的应力、应变作为疲劳损伤载荷,再结合合金材料性能及疲劳损伤积累理论得到车轮的弯曲疲劳寿命.