虚拟设计可以最大限度降低生产成本和缩短开发周期,是知识经济时代提高企业核心竞争力的关键所在,是企业创新设计的技术基础。知识库作为虚拟设计中的一项关键技术,是一种智能化的数据库,集合了人们在生产加工过程中所运用的各种数据、规则和现场经验等。因此,基于知识库的虚拟设计系统开发和应用有着重要的理论和现实意义。本文基于模糊集、粗糙集等数学理论,构建轿车铝合金轮毂虚拟设计知识库,将轿车铝合金轮毂设计过程中的知识,包括设计数据、设计规则和设计经验等离散、重组,以适当的形式表示,便于实例和规则推理。在此基础上利用UG二次开发工具GRIP开发出一套内嵌于UG平台中的“轿车铝合金轮毂虚拟设计系统”,用户可以通过输入各种参数分别进行轮辋、轮盘、轮幅、附件各模块的建模,从而完成整个轿车铝合金轮毂产品的三维造型。最后,给出了轿车铝合金轮毂的实验方法,用ANSYS软件模拟了所设计轿车铝合金轮毂的弯曲疲劳、径向疲劳和冲击实验,完善了系统。基于知识库的轿车铝合金轮毂虚拟设计系统可以明显缩短轿车铝合金轮毂设计周期,提高设计效率。并且设计出的轿车铝合金轮毂产品参数化程度高,特征简洁,符合行业设计标准的要求。本论文的轿车铝合金轮毂虚拟设计系统为类似非标准件的快速设计提供了思路和方法。