车轮的弯曲和径向疲劳性能是车轮质量和性能的重要指标之一。弯曲疲劳性能指车轮在承受侧向载荷时的抗弯曲能力,而径向疲劳性能则指车轮在承受径向载荷时的抗疲劳能力。其中车轮的弯曲性能一般要求车轮在承受负荷时不能出现明显的变形,同时车轮的弯曲程度应小于国家标准规定的极限值。
车轮弯曲疲劳性能试验要求(GB/T5334-2021)如下:
车轮的弯曲疲劳性能试验通过将车轮安装到“车轮不旋转弯曲机”或“车轮旋转弯曲机”上,使车轮在一个固定的弯矩下旋转或车轮静止不动,承受一个旋转的弯矩。
弯矩M(力FX,力臂L)按照公式确定,弯矩单位为牛顿米(N·m): M= (μR + d)FvS。式中:
μ:轮胎与路面间的设定摩擦系数;
R:轮胎静负载半径,车辆或车轮制造商规定的用在该车轮上的最大轮胎静半径,单位为米(m);
d:车轮内偏距(正值)或外偏距(负值),单位为米(m);
Fv:车辆或车轮制造商规定的车轮最大垂直静负荷或车轮的额定负荷,单位为牛顿(N);
S:强化系数,钢(2.25、2、1.65)、铝(2.5、2.25、2、1.8);
通过CAE仿真分析能够模拟轮毂在弯曲工况下的强度表现,在强度分析的基础上,进一步结合疲劳载荷谱及材料特性数据,对轮毂进行疲劳计算,以评估其在弯曲工况下的疲劳寿命。
汽车轮毂强度分析APP基于伏图(Simdroid)通用多物理场仿真PaaS平台,针对汽车轮毂建立分析模型,考虑轮固定在试验台架上,通过加载轴施加弯矩时轮毂的受力和变形情况,为后续进一步的疲劳性能评估提供输入;
本APP支持调整轮毂的材料参数、弯矩以及选择不同的轮毂设计,同时可以考虑螺栓预紧力对轮毂强度的影响,方便在设计阶段评估不同的轮毂设计以及不同的选材对轮毂强度的影响。
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