针对汽车钢制车轮研发周期长和生产成本高的问题,以15×5J钢制车轮为例,基于ANSYS Workbench 19.2软件完成车轮重要尺寸的参数化建模并创建车轮弯曲疲劳试验有限元模型,采用优化空间填充设计法,生成车轮重量及Mises应力的试验数据,获得车轮重量及应力响应面,最终在短期内成功确定车轮最优轻量化数模并应用于生产。实物测试实验结果表明轻量化测试车轮符合SAE标准,车轮厚度是最重要的安全影响因素且不应小于4mm,优化后车轮减重3.69%,测试验证了仿真结果的正确性。