大学生方程式赛车设计

大学生方程式赛车设计 姓名： 班级： 指导老师： 创建平面绘制草图 车架的三维模型 车架满载工况弯曲变形 对车架有限元模型进行如下约束和加载：约束车架前后轴对应的车架纵杆位置的节点自由度 ， 其中：约束左前 X、 Y、 Z 方向平移自由度 ， 右前 X、 Z 方向平移自由度 ， 约束左后 Y、 Z 方向平移自由度 ， 只约束右后 Z 方向平移自由度 。 在前后轴中间位置两侧纵杆处各施加 Z 轴负向大小为 的集中力 。 车架的 曲刚度为 10 4 Nm 2 车架满载工况扭转变形 分别约束后轴所对应左右车架纵杆位置的 X、 Y、 、 前轴对应车架中心位置 在前轴所对应左右车架纵杆位置施加 647轴正负方向的集中力 。 从上图可以看出车架的 带入公式得到扭转刚度 ） 车架满载工况的应力云图 X 轴正向对应赛车前进方向 ， 水平向左对应 Y 轴正向 ， 垂直向上对应 Z 轴正向 。 约束左前悬架与车架连接点处的 X、 右前悬架连接点 X、 Y、 Z 轴方向的平动自由度 ， 左 、 右后悬架连接点 Z 轴方向平动自由度 ， 释放其余自由度 。 从上图可知车架整体应力不大 ， 最大应力值为 车架满载工况位移云图 从该云图可以看出 ， 车架的最大位移为 架紧急制动工况应力云图 通过制动测试试验 ， 测得制动初始速度为 80 h， 制动过程地面拖痕长为 31m ， 计算得制动减速度 m/s。 对车架左 、 右前悬架安装点处节点约束 X， Y， Z 轴三个平动自由度 ， 约束左 、 右后悬架安装点处节点的 X， Z 轴平动自由度 ， 释放 从图中可以看出车架受到的最大应力值为 车架紧急制动工况位移云图 由图可见 ， 最大变形区域依旧是驾驶舱底部交叉杆处 ， 为 架急转弯工况应力云图 约束右前悬架连接点 3 个方向平移自由度 ， 左前悬架连接点 X、 Z 方向平移自由度；约束后悬架连接点 Z 方向平移自由度 ， 释放所有转动自由度 。 最大应力为 车架急转弯工况位移云图 此工况车架的最大位移为 架的改进 （ 1） 发动机上部安装杆的改进 在安装杆的下部加设支撑杆来减小悬臂的长度 （ 2） 前舱底杆的改进 将底面横杆间增设杆件变为三角形结构 。 （ 3） 车架管件直径 、 壁厚的改进 桁架式车架侧边的防撞结构必须由车手两侧各至少 3根管件组成 ， 最上部的杆件不作为侧边防撞结构 ， 将驾驶舱前部横向底杆壁厚改为 车架最后部的支撑杆厚度减为 改进后车架满载工况应力云图 由应力结果可知 ， 改进后的车架最大应力为 改进前车架最大应力值 改进后车架满载工况位移云图 车架改进后的最大位移为 与改进前的 进后车架紧急制动工况应力云图 最大应力部位为主环底部左侧管件焊接处 ， 大小为 与改进前车架最大应力 109差不大 。 改进后车架紧急制动工况位移云图 最大位移为 与改进前的 改进后车架急转弯工况应力云图 最大应力为 改进前为 改进后车架急转弯工况位移云图 最大位移为 和改进前相比增加不大 结论 在对方程式赛车各种工况的静力学分析后 ， 其结果表明：车架所受的最大应力出现在满载弯曲工况 ， 最大应力值是 最大位移 车架的最小安全系数是 符合要求 。 因此 ， 车架的强度和刚度满足要求 ，由于安全系数较大 ， 车架仍然有较大的改进空间 。 根据车架静力学分析的结果 ， 对车架的结