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为了减少汽车的油耗、降低排放污染和车身重量及降低汽车生产成本，选取某款轿车的轮毂为分析对象，根据轮毂的结构参数与外形采用SolidWorks软件进行建模，并将构建的模型采用有限元软件对汽车轮毂进行拓扑分析；最后在不改变轮毂结构强度、刚度的前提条件下，根据分析结果对轮毂结构进行轻量化优化设计，并对优化后的模型进行弯曲载荷、径向载荷、冲击载荷及模态分析校核。结果显示，轮毂在结构强度、刚度没有改变的情况下，采用有限元分析方法，能够有效地进行汽车轮毂轻量化处理，优化后的轮毂质量从7.106 kg减轻到6.504 kg，共轻化了602 g，达到节约生产成本、降低车身质量和排放污染，以及提高燃油经济性的目的，为轮毂的轻量化优化设计提供了参考。