车轮作为汽车行驶系中最重要的承载件和安全件，属于非簧载质量和汽车上主要的旋转和移动部件，在工作中承受的载荷工况复杂，其安全性能和轻量化水平的提升，更能有效提高整车的安全性、动力性、经济性、操纵性和平顺性。目前纯电动汽车、混合动力电动汽车和新能源汽车轻量化压力巨大，而轻量化车轮的应用能显著提升其整车的轻量化水平而实现低碳节能。同时，车轮轻量化开发更深度影响车轮结构设计方法、轻量化材料、加工工艺和服役性能的研究，对车轮行业和汽车工业的科技进步发挥着巨大作用。本书系统总结了国内外汽车车轮轻量化研究现状，结合作者多年来在汽车轻量化领域的教学和科研成果，系统阐述了汽车车轮的发展历程、轻量化主要路径、高强轻质材料应用、设计分析优化方法、先进制造工艺、试验测试验证等轻量化设计和开发中涉及的方法和关键技术。

前言
第1章 概述
1.1 汽车车轮轻量化发展背景
1.1.1 汽车工业节能减排需求
1.1.2 汽车工业发展概况
1.1.3 节能减排是汽车工业发展的必然趋势
1.1.4 汽车轻量化重要意义
1.1.5 汽车轻量化与安全性
1.2 车轮轻量化设计与性能优化
1.2.1 车轮发展演进史
1.2.2 车轮轻量化与安全性
1.2.3 车轮疲劳耐久性能
1.2.4 车轮冲击损伤性能
1.2.5 车轮空气动力学性能
1.2.6 车轮多学科协同轻量化
参考文献
第2章 车轮轻量化技术路径
2.1 概述
2.2 汽车轻量化材料
2.2.1 高强度钢
2.2.2 铝合金
2.2.3 镁合金
2.2.4 工程塑料
2.2.5 纤维增强复合材料
2.3 轻量化制造工艺
2.3.1 液压成形技术
2.3.2 内高压成形技术
2.3.3 辊压成形技术
2.3.4 超高强度钢热成形技术
2.3.5 激光拼焊板冲压成形技术
2.3.6 半固态成形技术
2.3.7 高压铸造成形技术
2.3.8 模压成形技术
2.3.9 汽车用变厚板（VRB）
2.4 轻量化结构优化技术
2.4.1 概述
2.4.2 拓扑优化
2.4.3 尺寸优化
2.4.4 形状优化
2.4.5 多目标优化
2.4.6 自由尺寸优化
2.5 连接技术
2.5.1 熔化焊接
2.5.2 固相连接
2.5.3 机械连接
2.5.4 结构胶黏接
参考文献
第3章 车轮强度刚度有限元分析设计
3.1 有限元方法介绍
3.1.1 有限元方法概念
3.1.2 有限元的发展
3.1.3 有限元法基本理论
3.1.4 有限元法分析的基本步骤
3.2 有限元分析理论基础
3.2.1 弹性理论基础
3.2.2 结构可靠性
3.3 通用有限元程序
3.3.1 HyperMesh软件简介
3.3.2 Nastran软件简介
3.3.3 Optistruct软件简介
3.4 车轮概念设计方法
3.4.1 概述
3.4.2 车轮概念设计
3.4.3 车轮拓扑优化建模
3.4.4 基于弯曲疲劳试验的轮辐拓扑优化
3.4.5 基于径向疲劳试验的轮辐拓扑优化
3.4.6 基于联合拓扑优化的车轮轻量化设计
3.5 车轮强度刚度有限元分析
3.5.1 弯曲疲劳性能强度刚度分析
3.5.2 径向疲劳性能强度刚度分析
3.6 车轮自由模态有限元分析
3.6.1 模态分析理论
3.6.2 自由模态仿真分析
参考文献
第4章 车轮弯曲疲劳和径向疲劳性能分析设计
4.1 概述
4.1.1 疲劳耐久性评价
4.1.2 车轮疲劳性能
4.2 疲劳损伤理论与分析方法
4.2.1 疲劳累积损伤理论
4.2.2 多轴疲劳理论
4.2.3 疲劳寿命预测方法
4.2.4 应力应变疲劳分析
4.2.5 疲劳载荷谱处理
4.2.6 动应力计算方法
4.2.7 循环计数方法
4.2.8 MSC.Fatigue软件介绍
4.3 车轮弯曲疲劳性能分析
4.3.1 车轮材料S—N曲线和载荷参数
4.3.2 车轮弯曲疲劳寿命分析
4.4 车轮径向疲劳性能分析
4.4.1 车轮载荷参数
4.4.2 车轮径向疲劳寿命及其安全系数分析
4.5 车轮螺栓疲劳寿命分析
4.5.1 螺栓的静态失效问题
4.5.2 螺纹的强度
4.5.3 螺栓有限元建模
4.5.4 螺栓载荷和材料参数
4.5.5 螺栓疲劳寿命分析与验证
参考文献