| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 车轮轻量化材料研究综述 | 第16-22页 |
| 1.2.1 高强度钢 | 第17-18页 |
| 1.2.2 铝合金 | 第18-19页 |
| 1.2.3 镁合金 | 第19-20页 |
| 1.2.4 碳纤维复合材料 | 第20-22页 |
| 1.3 车轮综合性能研究综述 | 第22-29页 |
| 1.3.1 车轮疲劳试验性能研究 | 第22-24页 |
| 1.3.2 车轮冲击试验性能研究 | 第24-26页 |
| 1.3.3 车轮空气动力学性能研究 | 第26-29页 |
| 1.4 多学科参数化优化设计综述 | 第29-32页 |
| 1.4.1 参数化优化 | 第30-31页 |
| 1.4.2 多学科优化 | 第31-32页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第32-35页 |
| 第2章 基于疲劳试验工况的车轮拓扑优化和疲劳性能研究 | 第35-67页 |
| 2.1 有限元分析基本理论 | 第35-39页 |
| 2.1.1 有限元基本方程 | 第35-37页 |
| 2.1.2 有限元常用原理 | 第37-39页 |
| 2.2 轮辐拓扑优化与组装式车轮建模 | 第39-48页 |
| 2.2.1 车轮拓扑优化概念设计模型 | 第39-40页 |
| 2.2.2 基于弯曲疲劳试验的轮辐拓扑优化 | 第40-43页 |
| 2.2.3 基于径向疲劳试验的轮辐拓扑优化 | 第43-47页 |
| 2.2.4 基于联合拓扑优化的组装式车轮设计 | 第47-48页 |
| 2.3 疲劳损伤理论与分析方法 | 第48-50页 |
| 2.3.1 疲劳累积损伤理论 | 第48-49页 |
| 2.3.2 应力疲劳寿命分析 | 第49-50页 |
| 2.3.3 疲劳载荷谱处理 | 第50页 |
| 2.4 车轮弯曲疲劳性能分析 | 第50-53页 |
| 2.4.1 车轮有限元静力分析 | 第50-52页 |
| 2.4.2 车轮材料S-N曲线和载荷参数 | 第52页 |
| 2.4.3 车轮弯曲疲劳寿命分析 | 第52-53页 |
| 2.5 车轮径向疲劳性能分析 | 第53-57页 |
| 2.5.1 车轮有限元静力分析 | 第53-55页 |
| 2.5.2 车轮载荷参数 | 第55-56页 |
| 2.5.3 车轮径向疲劳寿命及其安全系数分析 | 第56-57页 |
| 2.6 弯曲疲劳试验工况螺栓疲劳寿命分析 | 第57-63页 |
| 2.6.1 螺栓有限元建模 | 第57-58页 |
| 2.6.2 螺栓载荷和材料参数 | 第58-59页 |
| 2.6.3 螺栓疲劳寿命分析与验证 | 第59-63页 |
| 2.7 车轮有限元自由模态分析 | 第63-65页 |
| 2.8 本章小结 | 第65-67页 |
| 第3章 基于13°和90°冲击试验工况的车轮冲击性能研究 | 第67-89页 |
| 3.1 冲击仿真有限元基本理论 | 第67-73页 |
| 3.1.1 数学和力学基本方程 | 第67-72页 |
| 3.1.2 边界条件 | 第72-73页 |
| 3.1.3 显式中心差分算法时间步长 | 第73页 |
| 3.2 车轮13°冲击试验仿真分析及性能研究 | 第73-81页 |
| 3.2.1 试验工况及参数设定 | 第73-74页 |
| 3.2.2 有限元建模 | 第74-78页 |
| 3.2.3 冲击性能分析 | 第78-81页 |
| 3.3 车轮90°冲击试验仿真分析及性能研究 | 第81-87页 |
| 3.3.1 试验工况及参数设定 | 第81-82页 |
| 3.3.2 有限元建模 | 第82-84页 |
| 3.3.3 冲击性能分析 | 第84-87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-89页 |
| 第4章 基于计算流体动力学的车轮空气动力学性能研究 | 第89-113页 |
| 4.1 计算流体动力学理论基础 | 第89-91页 |
| 4.1.1 基本控制方程 | 第89-90页 |
| 4.1.2 数值模拟湍流模型 | 第90-91页 |
| 4.2 数值模拟计算方案与试验验证 | 第91-99页 |
| 4.2.1 DrivAer标准车模配置 | 第91-93页 |
| 4.2.2 虚拟风洞模型 | 第93页 |
| 4.2.3 网格划分策略 | 第93-97页 |
| 4.2.4 数值求解算法 | 第97页 |
| 4.2.5 边界条件参数 | 第97-98页 |
| 4.2.6 风洞试验数据验证 | 第98-99页 |
| 4.3 组装式车轮空气动力学性能分析 | 第99-108页 |
| 4.3.1 制动盘散热性能评价 | 第99-100页 |
| 4.3.2 制动盘模型参数与边界条件 | 第100-101页 |
| 4.3.3 组装式车轮CFD分析前处理 | 第101-103页 |
| 4.3.4 壁面网格y~+值验证 | 第103页 |
| 4.3.5 整车流场特性分析 | 第103-105页 |
| 4.3.6 轮腔流场特性分析 | 第105-107页 |
| 4.3.7 制动盘传热性能分析 | 第107-108页 |
| 4.4 不同轮辐车轮空气动力学性能分析 | 第108-112页 |
| 4.4.1 相同轮辐开口面积下不同辐条数量 | 第108-109页 |
| 4.4.2 相同轮辐开口面积下不同辐条样式 | 第109-110页 |
| 4.4.3 相同辐条数量下不同轮辐开口面积 | 第110-112页 |
| 4.5 本章小结 | 第112-113页 |
| 第5章 基于代理模型方法的组装式车轮多学科多目标优化 | 第113-139页 |
| 5.1 代理模型方法及Kriging近似模型 | 第113-116页 |
| 5.2 组装式车轮参数化设计 | 第116-119页 |
| 5.2.1 参数化建模 | 第116页 |
| 5.2.2 设计变量 | 第116-119页 |
| 5.3 组装式车轮多学科多目标优化 | 第119-128页 |
| 5.3.1 优化设计流程 | 第119-120页 |
| 5.3.2 优化数学模型 | 第120-122页 |
| 5.3.3 近似模型及其精度 | 第122-125页 |
| 5.3.4 多学科多目标优化 | 第125-128页 |
| 5.4 优化前后组装式车轮性能对比分析 | 第128-138页 |
| 5.4.1 低频固有振动特性对比分析 | 第128-129页 |
| 5.4.2 弯曲疲劳性能对比分析 | 第129-131页 |
| 5.4.3 径向疲劳性能对比分析 | 第131-133页 |
| 5.4.4 13°冲击性能对比分析 | 第133-134页 |
| 5.4.5 90°冲击性能对比分析 | 第134-136页 |
| 5.4.6 空气动力学性能对比分析 | 第136-138页 |
| 5.5 本章小结 | 第138-139页 |
| 第6章 组装式车轮台架试验与有限元模型验证 | 第139-157页 |
| 6.1 试验原理及设备仪器 | 第139-140页 |
| 6.1.1 试验分析原理 | 第139页 |
| 6.1.2 试验设备与仪器 | 第139-140页 |
| 6.2 动态疲劳试验性能分析与有限元验证 | 第140-145页 |
| 6.2.1 动态弯曲疲劳试验 | 第140-142页 |
| 6.2.2 动态径向疲劳试验 | 第142-145页 |
| 6.3 13°冲击试验性能分析与有限元验证 | 第145-149页 |
| 6.3.1 冲锤正对辐条13°冲击试验 | 第145-147页 |
| 6.3.2 冲锤正对窗口13°冲击试验 | 第147-149页 |
| 6.4 90°冲击试验性能分析与有限元验证 | 第149-153页 |
| 6.4.1 冲锤正对窗口90°冲击试验 | 第149-151页 |
| 6.4.2 冲锤正对气门嘴窗口90°冲击试验 | 第151-153页 |
| 6.5 模态试验性能分析与有限元验证 | 第153-156页 |
| 6.6 本章小结 | 第156-157页 |
| 第7章 总结与展望 | 第157-161页 |
| 7.1 全文总结 | 第157-159页 |
| 7.2 论文主要创新点 | 第159-160页 |
| 7.3 研究展望 | 第160-161页 |
| 参考文献 | 第161-175页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第175-177页 |
| 致谢 | 第177页 |
