在汽车轮毂研发过程中需要进行的仿真分析主要有：13°冲击试验仿真、弯曲疲劳试验仿真、径向载荷疲劳试验仿真。闫胜昝等人验证了不同形状轮辐的轮毂承受不同工况载荷的力学性能的优缺点：在弯曲工况下直辐条车轮的力学性能更加优秀;在冲击工况下弯曲辐条的轮毂力学性能表现更好;为使轮辐截面受力更加合理并且减轻质量，可以采用在直辐条背面开槽的方法0
在汽车轮毂的结构优化方面，齐铁力等人使用有限元的方法分析了汽车轮毂的结构强度，然后以轮毂厚度为变量进行了轻量化设计[2]。曲文君等人通过参数化设计方法对低压铸造铝合金车轮进行了研究和分析，以16寸车轮为例，使用Pro E建立了车轮的几何模型，并导入到ANSYS中进行强度分析与优化设计。结果表明，优化后质量明显降低，应力分布均匀合理，且最大应力小于其材料对应的许用应力[3]。崔胜民等人使用有限元的方法对车轮轮辐进行结构设计，在验证其可行的同时建立了优化数学模型。并结合优化设计方法与有限元分析方法对某辐板式车轮进行了优化设计，优化后的模型质量降低且性能要求满足[4]。王一浏通过对16英寸全封闭轮辐进行拓扑优化并设计出一款五辐车轮，再将其改为组装式车轮进行有限元仿真分析和轻量化设计，最终设计出满足安全需求而且减重14.4%的组装式轮[5]。
3 基于有限元分析技术的汽车轮载设计设计实践及其未来趋势
3.1 设计实践
运用有限元的方法设计一款17英寸的SUV轮毂，轮毂形态结构如图3（a）所示。用Hypermesh对轮毂三维模型进行离散化处理，如图3怕）所示，用10节点四面体单元来划分网格，设置平均尺寸为10mm。材料使用A365铝合金材料，密度RHO=2.8*10-9t/mm3，弹性模量E=72000MPa，泊松比NU=0.33。对轮毂的FEA模型进行自由模态分析，提取7-10阶固有频率及振型，如图4所示。为了避免共振轮毂的振动频率要避开汽车的外部激励频率，外部激励频率包括路面的激励频率和发动机振动频率。在路况较好的路面行驶路面激励频率小于3Hz，在凹凸不平的路面行驶路面激励频率小于11Hz，一般情况下四缸发动机在最高转速下的振动频率为200Hz，这次设计的轮毂第7阶的固有频率为273Hz，满足设计要求。
