大學(xué)生方程式賽車(chē)懸架系統設計

大學(xué)生方程式賽車(chē)懸架系統設計

　　一、 課題研究意義

　　中國大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽（簡(jiǎn)稱(chēng)FSAE），在2010年開(kāi)始舉辦，至2012年已舉辦三屆，大賽目的是為了提高大學(xué)生汽車(chē)設計與團隊協(xié)作等能力，而華南農業(yè)大學(xué)2012年才組隊設計賽車(chē)，現在還沒(méi)有派隊參加比賽，本文初步探討SAE賽車(chē)懸架設計的方案，為日后華南農業(yè)大學(xué)參賽打下基礎。

　　本課題的重點(diǎn)和難點(diǎn)

　　1、根據整車(chē)的布置對FSAE賽車(chē)懸架的結構形式進(jìn)行的選擇。 2、對前后懸架的主要參數和導向機構進(jìn)行初步的設計。 3、用Catia或Proe建立懸架三維實(shí)體模型。

　　4、在A(yíng)dams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進(jìn)行仿真，分析其運動(dòng)學(xué)性能（包括得到車(chē)輪主要定位參數與輪距的變化情況）。

　　5、懸架設計方案確定后的優(yōu)化改良。優(yōu)化的方案一：用ADAMS/Insight進(jìn)行優(yōu)化，以車(chē)輪的定位參數（前束、外傾、主銷(xiāo)內傾、后傾）優(yōu)化目標，以上下橫臂與車(chē)架的鉸接點(diǎn)為設計變量進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化的方案二：輕量化，使用Ansys軟件進(jìn)行模擬懸架工作狀況，進(jìn)行受力分析，強度校核，優(yōu)化個(gè)部件結構，受力情況。

　　二、 課題研究方法

　　1、查閱FSAE懸架的設計。

　　2、運用Pro/E或者Catia進(jìn)行零件設計和仿真建模，設計出懸架的雛形。 3、在A(yíng)dams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進(jìn)行仿真，分析其運動(dòng)學(xué)性能。 4、用ADAMS/Insight進(jìn)行優(yōu)化，改善操縱穩定性。

　　5、使用Ansys軟件進(jìn)行模擬懸架工作狀況，進(jìn)行受力分析，優(yōu)化個(gè)部件結構及輕量化。

　　三、 課題的技術(shù)設計路線(xiàn)

　　懸架設計流程如下：

　�。�1）首先要確定賽車(chē)主要框架參數，包括：外形尺寸、重量、發(fā)動(dòng)機馬力等等。

　�。�2）確定懸架系統類(lèi)型，一般都會(huì )選用雙橫臂式，主要是決定選用拉桿還是推桿。

　�。�3）確定賽車(chē)的偏頻和賽車(chē)前后偏頻比。

　�。�4）估計簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的四個(gè)車(chē)輪獨立負重。

　�。�5）根據上面幾個(gè)參數推算出賽車(chē)的懸架剛度和彈簧的彈性系數。

　�。�6）推算出賽車(chē)在沒(méi)有安裝防側傾桿之前的懸架剛度初值，并計算車(chē)輪在最大負重情況下的輪胎變形。

　�。�7）計算沒(méi)安裝防側傾桿時(shí)賽車(chē)的橫向負載轉移分布（Lateral Load Transfer Distribution, LLTD）。

　�。�8）根據上面計算數值，選擇防側傾桿以獲得預想的側傾剛度和 LLTD。 （9）最后確定減振器阻尼率。

　�。�10）上面計算和選型完成后，再重新對初值進(jìn)行校核。

　�。�11）運用Pro/E或者Catia進(jìn)行零件設計和仿真建模，設計出懸架的雛形。 （12）在A(yíng)dams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進(jìn)行仿真，分析其運動(dòng)學(xué)性能，并用ADAMS/Insight進(jìn)行優(yōu)化分析。

　�。�13）使用Ansys軟件進(jìn)行模擬懸架工作狀況，進(jìn)行受力分析，優(yōu)化個(gè)部件結構及輕量化。

　　四、 論文提綱

　　摘要

　　第一章 緒論

　　1.1 FSAE賽事簡(jiǎn)介 1.2 FSAE懸架研究現狀

　　1.3 論文主要研究?jì)热菁耙饬x 第二章 FSAE前后懸架設計

　　2.1懸架概述及設計流程 2.2懸架選型

　　2.2.1懸架分類(lèi)及優(yōu)劣分析 2.2.2確定懸架類(lèi)型 2.3懸架參數設計2.3.1車(chē)輪定位參數2.3.2懸架幾何2.3.3剛度計算2.3.4阻尼計算

　　2.3.4基本參數的確定 2.4零部件設計

　　第三章FSAE前后懸架運動(dòng)學(xué)建模仿真分析及優(yōu)化 3.1Adams/car及Adams/Insight概述 3.2FSAE前后懸架運動(dòng)學(xué)建模

　　3.3FSAE前后懸架仿真分析 3.4FSAE前后懸架優(yōu)化

　　第四章FSAE前后懸架有限元分析及優(yōu)化

　　4.1FSAE賽車(chē)懸架關(guān)鍵部件靜力學(xué)分析

　　4.2 FSAE賽車(chē)懸架關(guān)鍵部件結構強度仿真分析

　　4.3輕量化方法

　　五、 參考文獻

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