汽车钢圈是介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转件，是汽车行驶系统中重要的安全部件。在行驶中钢圈要承受与地面之间的所有相互作用力和力矩，强度失效是车轮的主要破坏形式，它对汽车的行驶安全性、稳定性、平顺性和牵引性有较大的影响。
      传统的汽车钢圈的强度分析是基于实验测试而开展的，但随着计算机技术的迅猛发展，利用有限元技术能方便地解决此类难题。由于汽车钢圈结构复杂，很多文献认为螺栓预紧力对汽车钢圈的弯曲强度影响不大，进行了忽略或简化处理。这种处理方法与事实不符。利用三维CAD软件和有限元软件建立了较全面真实反映汽车钢圈弯曲疲劳实验的有限元模型，其中采用了预紧力单元与节点藕合相结合的方法实现了螺栓预紧力的目的，进而得到了钢圈的计算应力分布，最后通过实验进行了验证。
      在工程计算中，经常会遇到由于螺栓预紧而引起的初应力问题，它的作用是一方面起紧固连接的作用，另一方面则可以降低试验的拉应力。汽车钢圈的动态弯曲疲劳实验是钢圈最重要的疲劳实验，其试验装置按国标GB/T5334-2005，如图所示。钢圈固定在工作台上，通过电机带动工作台和钢圈转动，加载轴上的法兰通过螺栓与钢圈相连，来传递加载轴末端施加的载荷。因此，螺栓预紧而引起的初应力对钢圈强度有一定的影响。
      精确的有限元模型是计算结果的准确性的基础。以下在深入研究ANSYS有限元仿真软件的基础上，并结合生产实际，考虑到各方面的影响因素，给出了如下的强度分析流程。应用UG三维CAD软件建立了钢圈、加载杆和螺栓的三维实体模型，再将实体模型导入到ANSYS有限元软件中，为了使钢圈的复杂结构边界得到更好的拟合，采用了Bricknode185实体单元进行了自适应的网格划分，得到的有限元模型。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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