DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2025.10.034
基金项目：合肥职业技术学院校级科学研究重点项目（2023KJA09）
作 者：谢 欣 ，杨光明 ，干 慧（合肥职业技术学院轨道交通学院，安徽 合肥 230012）
摘 要：【目的】合理优化汽车轮辐结构，实现轻量化并降低燃油消耗，从而提高汽车的综合表现。【方法】采用了固体各向同性材料惩罚算法模型，针对汽车轮辐结构的多约束概念设计进行了优化应用研究。通过分别调整设计阵列周期和工艺约束，明确了轮辐结构在受载过程中的主要力学传递路径与材料分配，并成功获得了12种不同的概念设计方案。其中，以5周期阵列优化方案为具体案例，进行了模型重构，并衍生出两种汽车轮辐设计方案。【结果】方案A的最大等效应力值为53 MPa，最大应力出现在轮辐的边缘位置；方案B的最大等效应力值为61 MPa，最大应力出现在轮辐与轮毂接触的边缘位置。两种设计方案的设计强度均满足材料安全性要求，表明通过结合阵列周期和工艺约束进行汽车轮辐结构的优化设计，可以获得更加接近实际可制造的概念方案。【结论】本研究不仅为汽车轮辐设计提供了多种可行的备选设计方案，同时也为产品初期概念设计阶段的可制造性车轮结构方案设计提供了重要参考，为现代运载装备中车轮结构的设计提供了有效工具。
关键词：汽车结构；优化设计；拓扑优化；车轮
引文信息：[1]谢欣，杨光明，干慧.汽车轮辐结构的多约束概念设计优化应用研究[J].南方农机，2025，56(10)：127-131.
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