1. 研究目的与意义（文献综述）
当今时代，汽车的轻量化对于节能减排、提高汽车性能、促进汽车产业稳定发展等方面都具有广阔的意义。轻量化作为一个完整的概念，是指汽车在保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性等性能不降低，且汽车本身造价不被提高的前提下，有目标地减轻汽车自身的重量。有相关试验指出，车辆自重下降10%，对应的油耗和排放量分别下降6~8%和4%左右。因此，为了有效改善燃油经济性，提高汽车动力性能，轻量化技术已经成为国内外汽车行业中的研究热点。轮毂（car rim）是车轮中心安装车轴的部位，也就是人们常说的“轮圈”。作为汽车零部件的一个重要组成部分，轻量化也同样是未来轮毂的主要发展趋势之一。
在如今的轮毂制造业，确定材料后可采用成形工艺、结构优化改良等方式对轮毂进行轻量化操作。在轮毂设计和加工的各个环节中，cad/cae/cam将材料、结构设计和成形工艺进行综合处理，而在所有的步骤里，最主要的部分是对轮毂性能的试验结果的预测。通过模拟测试和分析，最终达到轮毂轻量化的要求，此时轮毂结构才称为设计合理的结构。
在轻量化技术的发展进程中，结构优化设计已经成为当今应用最为广泛的轻量化手段。近几十年来，有限元分析在汽车工业界的应用变得越来越成熟，多种优化相结合的方式也同样随着cae技术的发展不断被采用。湖北工业大学的贾文东等人通过catia对汽车轮毂结构进行建模，然后使用ansys软件对轮毂施加径向载荷并分析应力和形变，进一步优化设计轮毂造型[1]。武汉城市职业学院的童寒川和武汉交通职业学院的夏伟对铝合金轮毂的弯曲性能进行了有限元分析，他们首先简化了轮毂三维模型，之后同样采用了ansys软件，将弯矩等效为两个施加在轮毂双侧面上方和下方半周的分布力，分析了弯矩作用下轮毂的整体应力分布状况[2]。吉利研究院的梅肖等人使用star-ccm 软件，对轮毂设计进行了空气动力学分析[3]。prashant saxena等人研究了在不同的载荷、气压等边界条件下，不同偏置轮缘（正、负、零偏移）的对比分析，得出了中心轮毂效果更好的结论[4]。厦门民兴工业有限公司的陈建宏使用了solidworks软件对铝合金轮毂设计提出了整体优化方案，包括强度和结构的优化、轻量化设计及装饰设计[5]。mr.p.h.yadav和 dr.p.g.ramdasi等人通过分析壳元素研究轮毂在加载条件下的结构变形行为，以减少所需的材料量而达到轻量化的目的[6]。m.n.ahmad和t.sivanesan等人利用实验设计法（doe）建立了轮毂的响应面模型，然后通过ansys软件对每种设计使用响应面模型产生的不同参数组合来进行静态分析，以此确定轮毂的最佳参数[7]。h.akbulut基于冲击载荷试验，提出了一种章鱼型汽车轮毂的优化方法[8]。上海理工大学的曹稼玮降低了轮辋的厚度和辐板的厚度，并改进了轮辋和轮辐连接处的结构设计，对挖空轮辐形状进行了深度的改进并增大了通风口直径和螺栓孔分布圆的节圆，达到了减重优化的目的[9]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容、目标
(1)查阅关于汽车轻量化过程中的轮毂设计研究方面的文献资料，了解国内外相关研究现状。
(2)对汽车轻量化过程中的轮毂结构件进行理论设计，材料选择，强度刚度校核等。
3. 研究计划与安排
| 1-2（7学期第18-19周） | 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内外资料收集 |
| 3（8学期第1周） | 方案构思、文献检索、完成开题报告 |
| 4～5（8学期第2-3周） | 外文翻译、资料再收集 |
| 6～8（8学期第4-6周） | 设计计算、草图绘制 |
| 9～11（8学期第7-9周） | 图样绘制、编写设计计算说明书（论文） |
| 12～14（8学期第10-12周） | 图样及设计计算说明书整理、资料袋整理，答辩资格审查 |
| 15（8学期第13周） | 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅图纸、说明书 |
| 16～17（8学期第14-15周） | 参加答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]贾文东,李翠玉.基于有限元分析的运动型轿车轮毂设计[j].机械设计,2019,36(s2):44-47.
[2]童寒川,夏伟.铝合金轮毂弯曲性能有限元分析[j/ol].汽车实用技术,2019(23):132-134.
[3]梅肖,付强,张辉香.汽车轮辋设计空气动力学分析[j].汽车工程学报,2019,9(6):426-431.
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