根据环保新政策以及国家命运共同体概念的提出,节约资源与环保问题成为了近年来的工作重点。汽车工业占国民经济总量逐年上升,对各型汽车的瘦身减排技术成为研究的热点,各大车企也急需汽车零部件的轻量化。铝合金轮毂是保证车辆安全行驶的重要部件,近些年来铝合金轮毂逐步取代了钢制轮毂,铝合金轮毂因其行驶过程中发热量小安全性高,同时节约燃料己成为现阶段轮毂的最佳选择。从社会角度来看有助于节约能源,降低排放;从用户的角度看,优化后的铝合金轮毂可以提高行驶品质,提高行驶安全性;从企业的角度考虑,可以提升企业效益,增强市场竞争力。综上来看对铝合金轮毂的轻量化研究是必要的,具有重要意义。本文对铝合金轮毂优化研究基于铝合金A356材料,根据原始轮毂的重要结构特征建立几何模型。通过计算机建模,约束,加载等步骤后,对A356的铝合金轮毂进行三项仿真分析,包括弯曲疲劳试验、径向冲击试验和13°冲击试验,根据仿真结果,确定了轮毂在三种试验情况下的应力应变参数。考虑到后期有限元分析需要与ANSYS数据对接,轮毂模型由CATIA绘制。仿真结果得出:原始轮毂最大应力分别是152.4Mpa和104.6Mpa。其中在弯曲疲劳模拟时152.4Mpa的最大应力值出现在轮辐与螺栓孔的连接处,在径向冲击模拟时104.6Mpa的最大应力值出现在轮辐靠近轮毂边缘1/3处;在13°冲击试验中,轮毂正面和背面最大变形分别为5.964%与2.917%,与标准所规定的正面8%和背面6.2%变形率相比还有一定的余量。轮毂在仿真模拟中大部分部位的应力值都小于100Mpa。完成模拟后,通过对结果分析,三种试验中铝合金轮毂应力值均小于材料的屈服强度,原始尺寸的轮毂部分结构强度存在一定富余,需要对这部分进行优化。在轮毂结构优化部分,分别通过响应面法与遗传算法确定了轮辋厚度D1,轮辐厚度D2,以及轮辐与轮辋过渡处的圆弧半径R。对轮毂优化后的数据如下:D1为5.36mm,D2为22.95mm,R为36.71mm,优化后的轮毂相较于原始轮毂体积减少了18.7%。在完成轮毂优化之后,在企业的帮助下试制了一批轮毂样件,按照国家标准对轮毂样件进行进行了弯曲疲劳8组实验,径向冲击2组试验,13°冲击3组试验。试验结束后的轮毂经过着色探伤等方法,在规定范围内均没有受到破坏,轮毂在实验中所受到的应力值没有达到材料的屈服强度。轮毂可以完成设计工作使命,试验结果与模拟结果较为吻合。