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为了实现汽车铝合金轮毂的结构轻量化设计，本文以拓扑优化方法为理论依据，结合有限元分析技术,针对特定的铝合金轮毂结构进行了轻量化研究。建立了以轮辐和轮毂中心区域为设计变量的有限元分析模型，分别对轮辐和轮毂中心部位进行拓扑优化，并依据优化结果对模型进行重新设计和性能验证。结果表明新设计的模型在满足性能要求的前提下比优化前减重了10％，材料性能进一步得到有效应用，轮毂结构轻量化的目的得以实现。