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《鎂合金在輪轂上應(yīng)用的材料替代研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要節(jié)能降耗、提高性能已經(jīng)成為當(dāng)今汽車、摩托車發(fā)展的一種必然趨勢。輪轂作為車輛上的高速運(yùn)動部件，重量減輕可以有效的降低能耗、改善整車的加速及制動性能、提高駕乘舒適性及安全性。采用輕量化材料實(shí)現(xiàn)輪轂的更新?lián)Q代是實(shí)現(xiàn)這一目的有效途徑。鎂合金最輕的商用金屬結(jié)構(gòu)材料，與現(xiàn)行的輪轂用鋁合金相比，具有比重小、價(jià)格低、比強(qiáng)度高、阻尼減振性能突出等優(yōu)點(diǎn)，用于摩托車輪轂?zāi)芙档蛙囕v自重及燃油消耗，降低車輛的振動和噪聲，提高車輛加減速的動力學(xué)特性?，F(xiàn)有輪轂的結(jié)構(gòu)都是針對鋼和鋁合金設(shè)計(jì)的，由于鎂合金與鋼、鋁合金的機(jī)械性能差別較大
2、，因此必須對原結(jié)構(gòu)輪轂的服役應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析，以確保材料替代后的服役性能。為實(shí)現(xiàn)輪轂材料的更新?lián)Q代、推動鎂合金在輪轂上的合理應(yīng)用，本研究應(yīng)用有限元法，對150摩托車鋁、鎂兩種材料的輪轂進(jìn)行了服役應(yīng)力分析。分析結(jié)果表明：1）研究的輪轂采用傾角式輻板結(jié)構(gòu)、過渡圓角較小，導(dǎo)致服役峰值應(yīng)力集中出現(xiàn)在輪輻與輪鼓、輪輻與輪輞間的過渡部位；輪轂其余部分應(yīng)力分布均勻、變化緩和。2）由于鎂合金彈性模量較低，可通過較大的彈性變形實(shí)現(xiàn)整體承載，對于相同結(jié)構(gòu)尺寸的輪轂，當(dāng)材料從鋁合金改為鎂合金后，服役應(yīng)力峰值從36.4MPa降低到27.1MPa，降幅達(dá)25
3、.6％，應(yīng)力集中程度趨于緩和，交變幅度變小，整體應(yīng)力分布變得更均勻。3）針對鎂合金疲勞強(qiáng)度低的特性，通過改傾角式輻板為直輻板及增大輻板與輪鼓、輻板與輪圈之間的過渡圓角等結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施，將服役應(yīng)力峰值從27.1MPa降低到23.1MPa，進(jìn)一步提高了鎂合金輪轂的服役可靠性與安全性。上述研究結(jié)果為鎂合金輪轂結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。采用該理論設(shè)計(jì)和制造的擠壓鑄造鎂合金輪轂在減重30%的基礎(chǔ)上，通過了國家權(quán)威機(jī)構(gòu)的臺架實(shí)驗(yàn)檢測和企業(yè)在川藏和青藏路上進(jìn)行的道路試驗(yàn)。檢測結(jié)果表明：鎂合金能夠顯著提高摩托車的性能，并降低油耗14%以上。關(guān)鍵詞：鎂
4、合金，鋁合金，輪轂，替代技術(shù)，有限元法，應(yīng)力分析，結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTOilconsumptionreductionandperformanceenhancementhavebecomethedevelopmenttrendofroadvehicles,especiallyofmotorcycles.Duetotheirnatureofhigh-speedmotionandrotation,weightreductionofthewheelsisthemostefficientwaytoreduc
5、etheoilconsumption,toimprovetheacceleratingandbrakingperformance,enhancetheridingcomfortofaroadvehicle.Naturally,useoflightweightmaterialsonthewheelsisthemoststraight-forwardwaytoachievethegoal.Incomparisonwithmostwidelyusedaluminumalloys,magnesiumalloysarethelightestc
6、ommercializedmetallicmaterialforstructuralapplications.Mgalloyspossesstheattractivepropertiesdesiredbymotorbikes,suchaslowdensity,lowcost,higherspecificstrength,goodcastingproperties,out-standingdampingcapability.Whenusedaswheelmaterial,Mgalloysareabletoreducemassofthe
7、wheels,toabsorbvibration,todampnoiseemission,toreduceoilconsumption,toenhanceaccelerationandbrakingperformanceandtheresultantridingcomfort.However,theMgalloyscannotbedirectlyusedonthecommercialwheelsbecauseMgalloyspossessmaterialpropertiesconsiderablydifferingfromthose
8、materials,suchassteelorAlalloys,towhichthewheelisdesignedfor.Toensuretheperformanceandsafety,theserviceconditionofthe
