摘要：在铝合金轮毂产品开发阶段,针对试压铸小批量样件来进行的弯曲疲劳试验,是必须通过的台架试验之一.为避免试验的盲目性,减少试验次数,从而降低试验成本,提高试验的可靠性,有限元数值分析技术被采用,并已成为铝合金轮毂开发的先进设计技术手段.为正确应用该技术进行虚拟台架试验,必须建立有效的计算模型.基于理论分析与应用实践,考虑螺栓预紧力影响的非线性接触,以及加载杆与轮毂的材料异同,建立了轮毂弯曲疲劳台架试验的3种有限元力学模型：加载杆与轮毂为同种材料的整体线弹性分析模型、加载杆与轮毂为不同材料的线弹性分析模型、考虑各元件间的接触关系及螺栓预紧力影响的非线性分析模型.通过分析与比较,以及典型轮毂的试验验证,研究了以上3种有限元力学模型的优缺点、应用范围及计算的可靠程度,并以典型轮毂为例,用试验验证了模型的准确性.研究表明：加载非线性模型较为准确;线弹性模型可以用于轮辐处易发生疲劳破坏的分析;加载杆与轮毂材料异同对最大等效应力影响不大;对螺栓孔附近易破坏的轮毂,应采用考虑预紧力影响及非线性接触的模型.

关键词：铝合金轮毂 弯曲疲劳试验 有限元模型 螺栓预紧 接触分析 

单位：燕山大学机械工程学院 河北秦皇岛066004 新乡学院机电学院 河南新乡453000 燕山大学艺术与设计学院 河北秦皇岛066004