[发明专利]一种乘用车车轮钢圈的轮辐和轮辋材料匹配方法和装置

说明书

本发明属于机械设计及制造技术领域，公开了一种乘用车车轮钢圈轮的轮辐和轮辋材料匹配方法和装置；其中所述方法包括：基于车轮的轮辐以及轮辋的参数信息建立车轮钢圈的3D参数化模型；建立匹配材料的参数库；基于所述车轮钢圈的3D参数化模型以及所述参数库，获取载荷条件下车轮钢圈的应力应变云图；基于所述应力应变云图通过疲劳寿命模型计算得到车轮钢圈对应轮辐以及轮辋的各种匹配材料的疲劳寿命云图。本发明提供的方法能够通过合理的结构模型化和材料参数化，实现对车轮钢圈轮的轮辐和轮辋的炫在进行组合匹配并进行疲劳寿命的理论预测，优化选材，提升选材的可靠性。

技术领域

本发明涉及机械设计及制造技术领域，特别涉及一种乘用车车轮钢圈的轮辐和轮辋材料匹配方法和装置。

背景技术

车轮钢圈是车辆的重要的承重结构性构件，主要包括轮辐和轮辋；两者的使用寿命往往直接决定了车轮钢圈整体的使用寿命。

现有技术中，往往是通过优化轮辐和轮辋的材料以及两者的搭配实现整体的使用寿命优化。但是这个过程往往是基于生产经验，结合搭配试验进行的；试验结果受经验限制，加工不稳定因素以及试验偶然性的影响较大，导致试验并不系统，且可靠性较差。从而导致材料搭配方案质量较低，甚至劣化了使用寿命。

发明内容

本发明提供一种乘用车车轮钢圈的轮辐和轮辋材料匹配方法和装置，解决现有技术中车轮钢圈的轮辐和轮辋的材料匹配方案质量和可靠性差的技术问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种车轮钢圈的轮辐和轮辋材料匹配方法，包括：

基于车轮的轮辐以及轮辋的参数信息建立车轮钢圈的3D参数化模型；

建立匹配材料的参数库；

基于所述车轮钢圈的3D参数化模型以及所述参数库，获取载荷条件下车轮钢圈对应轮辐以及轮辋的各种匹配材料组合的应力应变云图；

基于所述应力应变云图通过疲劳寿命模型计算得到车轮钢圈的疲劳寿命云图。

进一步地，所述基于车轮的轮辐以及轮辋的参数信息建立车轮钢圈的3D参数化模型，包括：

基于所述轮辐的参数信息建立轮辐结构参数化模型；

基于所述轮辋的参数信息建立轮辋结构参数化模型；

结合所述轮辐结构参数化模型以及所述轮辋结构参数化模型建立车轮钢圈的3D参数化模型。

进一步地，所述建立匹配材料的参数库，包括：

获取待匹配材料的机械性能参数；

在所述待匹配材料中，对应所述轮辐选择一种匹配材料同时对应所述轮辋选择一种匹配材料形成一个匹配材料组；

基于所述匹配材料组的机械性能参数建立匹配材料参数组合；

重复上述步骤，直至获取所有的匹配材料参数组合，并基于所有的匹配材料参数组合建立匹配材料的参数库。

进一步地，所述基于所述车轮钢圈的3D参数化模型以及所述参数库，获取载荷条件下车轮钢圈对应轮辐以及轮辋的各种匹配材料组合的应力应变云图，包括：

基于所述车轮钢圈的3D参数化模型以及所述参数库建立有限元应力应变计算模型；

分别获取所有的匹配材料参数组合，在载荷条件下的所有匹配材料组对应的车轮钢圈的应力应变云图。

进一步地，所述机械性能参数，包括：弹性模量以及应力应变曲线。

进一步地，所述疲劳寿命模型是基于双周疲劳理论的Miller-Brown疲劳寿命模型。