大学生方程式赛车悬架系统设计与仿真分析
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研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术
中国设备工程 2017.05 (上)
中国大学生方程式汽车大赛（简称FSAE）在2010年首次举办，迄今为止已经成功举办了7届，中国大学生方程式汽车大赛为培养学生汽车设计、加工制造、成本控制和车队成员间协作的能力提供了良好的工程实践平台；此外，参与比赛可为各大参赛院校间提供广阔的交流平台，进而推动各院校间学术交流。
1 设计思路
FSAE 赛事规则要求赛车悬架系统必须满足以下要求：能够保证赛车具备良好的行驶平顺性、良好的操纵稳定性、合适的衰减振动能力；能可靠的传递车轮和车身之间的各种力和力矩，保证有足够的强度和使用寿命；在赛车制动和加速时保证车身稳定，减小车身纵倾，确保转弯时车身侧倾角合适；便于布置和维护。
根据赛事规则制定FSAE 赛车悬架系统的初步设计流程，如图1
所示。
图1 方程式悬架系统设计流程
2 前、后悬架基准参数计算选定
根据方程式大赛的规则，查阅相关的资料，确定主要基准参数，如表1所示；悬架系统车轮定位参数如表2所示。
表1
悬架基准参数
表2
车轮定位参数
3 减震器、横向稳定杆的设计
3.1 减震器的选取
赛车偏频的选取与悬架刚度有直接关系，为了避免共振，偏频的选取不宜一致，同时基于性能的考虑，综合去年FSAE 赛车设计经验，此次赛车悬架偏频的选取为前悬n1=3.2Hz，后悬n2=2.6Hz。
利用赛车整车参数计算适乘刚度，以此来选择合适的弹簧。
悬架传递比为：25.2i MR = （1）
前悬弹簧刚度： （2）后悬弹簧刚度： 2)(MR K K WR
SR
= （3）根据计算数据并参照弹簧参数表，选择前悬为310lb/in,后悬为300lb/in 的弹簧。
对应的弹簧刚度分别为：
KS 1=54.3kN/m；KS 2=52.5kN/m。
由此可计算出悬架的实际上跳行程，由于侧倾增益值1.91°/g，不在低负升力赛车的侧倾增益取值范
大学生方程式赛车悬架系统设计与仿真分析
吴雪玲，倪彰，何宇，张兴，顾迪，赵越
（江苏理工学院 汽车与交通工程学院，江苏 常州 213000）
摘要：按照FSAE 赛事对赛车及悬架系统的设计要求，以整车基本参数和设计规则为参照依据，选定轮胎、轮辋型号，利用CATIA 软件建立了FSAE 赛车悬架系统的几何模型，对减震器、横向稳定杆等进行结构设计，利用Adams/Insight 软件对轮胎跳动时悬架参数变化进行对比分析与优化，并运用ANSYS 软件对悬架的主要受力部件进行分析。
优化和仿真结果表明设计的悬架系统满足参赛要求，为后期赛车制造及调试提供理论依据。
关键词：FSAE；悬架系统设计；CATIA；ANSYS
中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2017）05（上）-0122-03
基金项目：江苏高校品牌专业建设工程一期项目：
江苏理工学院汽车服务工程专业（PPZY2015A024）；江苏省大学生创新项目：大学生方程式赛车悬架系统建模仿真与优化及道路试验研究（11311711613）。
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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
中国设备工程 2017.05 （上）围内（1.0～1.8g o /），所以此次赛车总的侧倾角刚
度530Nm/o ，不满足设计要求，因此需要通过给前后悬架增加横向稳定杆来增加总的侧倾角刚度。
3.2 横向稳定杆设计
横向稳定杆的作用是避免赛车急速过弯时发生过大的横向侧倾，尽量保证赛车车身平衡，以此来增加赛车横向侧倾刚度、增强行驶平顺性。
选择适当的前后悬架的侧倾角刚度比值，也有助于赛车所需要的转向特性。
横向稳定杆角刚度b C ϕ为：
2
.21L df dF d dM C b
b b b b ==
ϕϕ （4）式中：d——稳定杆直径，mm；
b ϕ——横向稳定杆转角，°； b
M ——横向稳定杆弯矩，N·m。
利用公式（4）可计算得稳定杆角刚度为
m/N 9.64⋅=b C ϕ°，稳定杆直径 mm 87.11=d 。
可选取材料型号为65Mn、直径为12mm 的弹簧钢，其他的连接材料选择优质的4130钢管。
4 建模及受力分析
主要部件建模、受力分析如下。
轮毂是用来连接轮胎钢圈，在与轴承过盈配合的面上施加固定，允许轮毂转动。
轮毂材料选用为7075铝，轮毂结构与轮辋配合，采用四螺栓配合。
在法兰盘上预留六个紧固圆孔，使用卡箍件对刹车盘进行固定，使得制动盘安装和拆卸简单化，如图2所示为前轮毂三维模型图。
利用ANSYS
软件对前轮毂进行受力分析，在钢圈安装孔上施加3600N 的力，同时在四个孔上施加300N·m 的转矩，安全系数为5，受力分析结果如图3所示。
图2 前轮毂三维模型图
作为悬架系统最重要的部分之一，立柱上面连接着轮毂、悬架上下
A 臂和制动卡钳，并且承载整车质量。
立柱受力复杂，且属于赛车的簧下质量,
为提
高赛车的操纵稳定性，在保证足够刚度的情况下需要尽量减轻立柱质量,后立柱三维模型图如图4所示。
图3 前轮毂应力云图
图4 后立柱三维模型图
利用Ansys 对后立柱进行应力分析，施加后轮极限工况承受的制动力为605N,
垂直载荷为 4000N。
两种工况组合的安全系数为4.7，受力分析结果如图5所示。
图5 后立柱应力云图
悬架各零部件的ANSYS 应力分析宗旨在于使各个重要受力部件能够满足在各种工况下稳定工作。
从以上立柱及轮毂受力云图可知，能够达到FSAE 赛车设计要求。
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中国设备工程 2017.05 (上)
5 悬架系统仿真分析
FSAE 赛车前后采用的均为不等长双横臂独立悬架，利用 Adams 软件，在 Adams 里面建立虚拟实物模型，对车轮进行激励仿真分析，如图6
所示。
图6 Adams 整车模型
在本次仿真分析中，虚拟激振台设置上下跳动距离为25.4m，利用左侧和右侧车轮同步上下跳动来计算悬架跳动过程中各重要参数的变化规律。
包括：主销内倾角、主销后倾角、轮胎束角、悬架刚度等，车轮跳动测试如图7
所示。
图7 车轮跳动测试
悬架参数如果设计不合理，会导致定位参数变化过大，从而影响赛车性能，出现转向沉重，轮胎磨损严重等等问题。
通过车轮跳动的测试，在各参数的变化曲线图中，可知该赛车在轮胎上下跳动时其主销内倾角和前束值的变化范围较大。
因此要利用测试结果，对车轮定位参数进行优化设计，如图8。
改善车轮内倾角，优化后前束角变化呈直线变化，说明悬架上下跳动过程中内倾角变化较小，能够保证赛车具有较好的操纵稳定性，如图9所示为优化前后前束角变化对比图。
6 结语
以上所有悬架涉及的重要参数通过 ADAMS/car 模块，建立出实物空间分布坐标以及变化量。
同时，结合悬架运动仿真中出现的问题，对悬架系统主要
参数进行了细致优化，最终的优化数据和曲线图表明，悬架的运动性能得到了显著提高。
悬架系统的设计关乎整车的结构性能，本次设计，赛车悬架类型选定为不等长双横臂式独立悬架。
通过反复计算确定各主要参数，利用CATIA、ANSYS、Adams 等软件进行仿真分析，最终设计出满足大赛规则以及整车要求的悬架系统，为后面的赛车装配提供了理论基础。
参考文献：
[1]中国大学生方程式汽车大赛规则委员会.中国大学生方程式汽车大赛规则[S].北京：中国汽车工程学会，2016.
[2]肖生发,赵树朋.汽车构造（第2版）[M].北京：北京大学出版社，2012.7，354-357.
[3]罗永革,冯樱,汽车设计[M].北京：机械工业出版社，2011.[4]余志生,汽车理论[M].北京：清华大学出版社，2008.[5]唐国兴,王永廉.理论力学[M].北京：机械工业出版社，2011.
[6]（日）鸠田幸夫,渡边衡三,关根太郎.汽车设计造指南[M].
北京：机械工业出版社， 2010.
图8
优化前后内倾角对比图
图9 优化前后前束角对比图。
大学生方程式赛车悬架系统设计
大学生方程式赛车悬架系统设计大学生方程式赛车悬架系统设计中国大学生方程式汽车大赛，在XX年开始举办，至XX 年已举办三届，大赛目的是为了提高大学生汽车设计与团队协作等能力，而华南农业大学XX年才组队设计赛车，现在还没有派队参加比赛，本文初步探讨SAE赛车悬架设计的方案，为日后华南农业大学参赛打下基础。
本课题的重点和难点1、根据整车的布置对FSAE赛车悬架的结构形式进行的选择。
2、对前后悬架的主要参数和导向机构进行初步的设计。
3、用Catia或Proe建立悬架三维实体模型。
4、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。
5、悬架设计方案确定后的优化改良。
优化的方案一：用ADAMS/Insight进行优化，以车轮的定位参数优化目标，以上下横臂与车架的铰接点为设计变量进行优化。
优化的方案二：轻量化，使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，强度校核，优化个部件结构，受力情况。
1、查阅FSAE悬架的设计。
2、运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。
3、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。
4、用ADAMS/Insight进行优化，改善操纵稳定性。
5、使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，优化个部件结构及轻量化。
悬架设计流程如下：首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。
确定悬架系统类型，一般都会选用双横臂式，主要是决定选用拉杆还是推杆。
确定赛车的偏频和赛车前后偏频比。
估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。
根据上面几个参数推算出赛车的悬架刚度和弹簧的弹性系数。
推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬架刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形。
计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布。
根据上面计算数值，选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度和LLTD。
最后确定减振器阻尼率。
大学生方程式赛车设计(前后悬架设计)
毕业论文题目大学生方程式赛车设计（前、后悬架设计）2013年05月30 日大学生方程式赛车设计（前、后悬架设计）摘要本设计为中国大学生方程式汽车大赛（Formula SAE - China，简称"FSAE"）赛车前、后悬架总成设计。
悬架总成是汽车的一个重要组成部分，它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架上，以保证汽车的正常行驶。
本次设计根据大学生方程式汽车大赛的比赛规则及赛车设计具体参数要求，参考各种赛车悬架资料，分析各种悬架类型的优缺点，参考国际国内方程式汽车大赛的赛车设计方案，初选出了多连杆悬架和双横臂悬架，然后进行进一步的分析，并最终确定适合赛车运动的悬架形式---不等长双横臂式螺旋弹簧独立悬架。
设计中运用运动学原理分析各机构运动关系、确定尺寸参数,运用理论力学、材料力学知识计算悬架各部件的受力，以满足各零部件的强度要求。
本次设计运用了CAD2008画平面图，并运用UG NX 7.0建立悬架模型，进行运动分析和高级仿真。
关键词：悬架，减振器，导向机构，定位参数，建模，运动分析This design for Chinese University students formula car（front and rear suspension design）ABSTRACTThis design for Chinese University students formula car contest (Formula SAE-China, referred to as "FSAE.") racing front and rear suspension design. Suspension Assembly is an important component of the car, its function is to act on the pavement on vertical force, longitudinal force and lateral force as well as the reaction caused by the moment passed to the frame, in order to ensure that the vehicle's normal driving.This design according to the formula of college car racing rules and concrete parameters design requirements, refer to the data of many racing suspension , analysis of the advantages and disadvantages of various suspension type, and ultimately determine the suitable for motor sport suspension---differ long double wishbone arm typed spiral spring independent suspension. Determine the use of unque length double wishbonecoil springindependent suspension,calculated and verified, to the rule of the game,and the actual needs of the cars’s roll center,select the suspension of the car-oriented institutions,and then according to the positioning of the wheel parameterspreliminary design calcuations on the dimensions of the upper and lower wishbone front and rear suspension and frame size as well as track and wheelbase dimensions,and the subsequent stress analysis under various conditions on the suspension,and determine the final suspension size and locationaramerers.In the design application kinematics analysis of the relationship between the various bodies exercise、determine the size parameters, use of theoretical mechanics, material mechanics calculation of the various components of suspension force to meet the strengthrequirements of all parts This design employs CAD2008 draw the floor plan, and to use UG NX 7.0 establish suspension models, kinematic analysis and advanced simulation.KEY WORD：Suspension, shock absorbers, guide mechanism, positionalparameter, modeling, motion analysis符号说明M 汽车总质量，KgL 轴距，mmB1前轮距，mmB2后轮距，mmh g 最小离地间隙, mmG1 满载时前轴负荷分配, NG2 满载时后轴负荷分配, NR 车轮半径，mmB 轮胎宽度,mmk动载系数,1ψ附着系数，mmγ主销后倾角,mmβ 主销内倾角,°α 车轮外倾角,°C 主销偏置距,°N 弹簧有效圈数,1ω1前悬架偏频，Hzω2后悬架偏频，Hz目录第一章绪论 (1)§1.1 赛事简介 (1)§1.2 赛事意义 (1)§1.3 分析各种悬架类型优缺点 (2)§1.3.1 概述 (2)§1.3.2 悬架分类及优劣分析 (3)第二章前、后悬架设计 (7)§2.1 确定悬架类型 (7)§2.2 赛车悬架设计要求分析 (9)§2.3 确定车轮定位参数 (9)§2.4 确定悬架参数 (10)§2.4.1 悬架静挠度f (10)c§2.4.2 悬架动挠度f (10)c§2.4.3 导向机构的设计 (11)§2.4.4 悬架尺寸设计 (14)§2.5 受力分析及强度校核 (18)§2.5.1 路面不平路况 (19)§2.5.2 加速制动的车况 (20)§2.5.3 转弯的车况 (21)第三章减震器设计 (28)§3.1 弹簧设计计算 (28)§3.1.1 前悬架弹簧设计 (28)§3.1.2 后悬架弹簧设计 (28)§3.2 减震器设计及计算 (29)§3.2.1 前悬架减震器设计 (29)§3.2.2 后悬架减震器设计 (30)第四章横向稳定杆设计 (31)§4.1 概述 (31)§4.2 横向稳定杆设计及计算 (31)§4.2.1 前悬架稳定杆设计 (31)§4.2.2 后悬架稳定杆设计 (32)第五章建立模型，运动分析 (33)第六章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章绪论§1.1 赛事简介中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSC”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。
大学生方程式赛车车架设计与优化
技术创新31大学生方程式赛车车架设tt与优化◊常熟理工学院汽车工程学院冯弊张萌罗仕豪李彤王巍许晓怡对于大学生方程式赛车而言，赛车最终成绩评定的各项性能要求中，主要涉及重量和结构。
车架重量影响燃油经济性与动力性，结构影响其强度、可靠性及人机工程配合度，因此需要对方程式车架进行设计及优化。
随着有限元分析法的普及和计算机技术的迅猛发展，有限元分析法也广泛应用在赛车车架的设计中。
有限元技术可以贯穿在车架设计中，拓扑优化设计在设计初期阶段采用，优化材料布局，获得合理的结构方案。
这对于提高赛车的动力性、燃油经济性以及赛车的人机工程性都具有重要意义。
1引言Formula SAE比赛于1979^由美国车辆工程师协会(SAE)开创举办，参加比赛的大学生需要在一年内开发一辆排量为610cc以下的休闲赛车，该赛车同时需要满足装配简单紧凑这一要求，并且该赛车能够满足小工厂每天至少可以生产4辆这一条件。
这项比赛的重点是创造一种更具竞争力的车辆，比现有车辆更疑，更强大，更臨Formula SAE制h战本科生和研究生设计和制造微型方程赛车的能力。
它对整车的设计有一个相对较小的限制，以便为汽车的高弹性设计和自我表达提供创造力和想象空间。
比赛前的每辆车通常用于设计，制造，测试和赛车只有8至12个月。
在与来自世界各地的大学团队的交流和谈判中，比赛让每辆赛车和他们的车队都有机会展示他们的创造力和公平性。
2建模设计2.1车架的基本结构主环：它是位于驾驶员旁边或后面的滚动停止结构。
前环：一个滚动挡块位于驾驶员的脚上，靠近手柄。
防滚架：主环和前环防止侧翻。
防滚架斜撑支撑：用于从主环底部和前环支撑件拉出到主环和前环的结构。
侧边防撞区域：从座板表面到驾驶舱内框架的最低点为240mn逢320mm,车辆从前环到主环的侧面区域。
2.2车架类型的选择依据赛事规则要求，并通过査阅相关文献，总结出以下方案以供选择。
(1)单体壳一底盘结构由外部平板负载。
即车架与车身合为一体，车身就属于车架的一部分的结构。
大学生方程式赛车悬架系统的设计研究
大学生方程式赛车悬架系统的设计研究摘要：悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力装置的总称。
一般由弹性元件、减震器和导向机构组成，在多数的轿车和客车上还设有横向稳定杆。
悬架的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（驱动力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶。
关键词：悬架系统；刚度；横向稳定杆；计算1.悬架的设计要求具有合适的衰减震动的能力；保证汽车具有良好的操纵稳定性；汽车制动或加速时，要保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适；结构紧凑、占用空间尺寸要小；安装方便并易于调整；尽可能的传递车身与车轮之间的各种力和力矩，保证强度同时做到轻量化。
2.整车参数整车质量m（包含车手60）：300kg，前后轴距L：1550mm，前轮距B1：1250mm，后轮距B2：1200mm，质心高度h：300mm，前悬静态侧倾中心高度Z RF：15m，后悬静态侧倾中心高度Z RR：25mm，前后载荷比：45:55。
3.设计计算3.1 偏频选定汽车偏频是指汽车前、后部分车身的固有频率（用和表示）。
不同范围的偏频适用于不同类型、不同用途的汽车，一般的取值范围：普通轿车0.5~1.5，适中负升力赛车1.5~2.0，高负升力赛车3.0~5.0以上。
FSAE赛车的前后悬架偏频范围在2.4~3.5，且偏频的大小决定了悬架刚度的大小，影响赛车的舒适性和操纵性能。
综上考虑，前后悬架偏频定为：，。
3.2 悬架刚度计算（1）质心到侧倾轴线的距离计算：图1 横向载荷转移几何如图1所示，，，。
（2）悬架乘适刚度计算：（赛车簧下质量为60kg）赛车簧上质量，前轴左右单侧车轮的簧上质量，后轴左右单侧车轮的簧上质量，前轴左右单侧悬架的乘适刚度，后轴左右单侧悬架的乘适刚度。
（3）前后悬架传动比计算：（轮胎刚度）前后悬架的车轮中心刚度，，前悬架弹簧刚度为，后悬架弹簧刚度为，前悬架传动比，后悬架传动比。
ChinaFSAE方程式赛车悬架系统设计分析
毕业设计说明书学院：机械工程系(专业)：车辆工程题目：方程式赛车悬架系统设计分析毕业设计（论文）中文摘要目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 FSAE大学生方程式汽车大赛简介 (1)1.3 赛事意义 (4)1.4 课题的主要任务 (5)2 FSAE悬架设计 (6)2.1 FSAE底盘规则概况 (6)2.2 悬架概述 (8)2.3 悬架设计要求 (9)2.4 悬架结构的选型 (10)2.5 双横臂独立悬架导向机构的设计 (11)2.6 FSAE赛车悬架参数 (15)2.7 车轮定位参数 (23)2.8 弹性元件、减震器的选择与布置 (24)2.9 A臂材料与尺寸 (25)2.10 连接件及轴承的选择 (26)2.11 CAD图与CATIA三维实体图 (29)2.12 主要零件的受力分析 (40)3 方程式悬架的运动仿真 (45)3.1 ADAMS软件简介 (45)3.2 ADAMS基本模块 (46)3.3 前悬架模型的建立 (47)3.4 模型的仿真 (53)3.5 仿真曲线的后期处理 (60)结论 (66)参考文献 (67)致谢................................................. 错误!未定义书签。
1绪论1.1引言悬架是现代汽车上的重要总成之一[1]，由于双横臂悬架有较好的运动特性，因此在越来越多的轿车的前悬上得到应用，特别是在赛车上，更是得到广泛运用，其设计好坏对操纵稳定性、平顺性和安全性有着重要的影响。
操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度, 而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能[2]。
本文根据中国FSC大赛规则对赛车的悬架系统进行了设计与分析。
汽车的四轮定位决定了整车的运动性能，前转向轮的定位整合了转向与悬架系统的所有几何参数[3]。
悬架的运动学性能直接影响操纵稳定性等汽车使用性能，而正确的车轮定位参数能够使赛车的运动性能得到良好地发挥，同时还能够增加赛车的安全性与舒适性提高轮胎的使用寿命[4]，减轻驾驶员的驾驶疲劳。
大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文
大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文大学生F1方程式赛车整车设计摘要本文基于汽车理论课程实践所做的BAJA赛车模型，并结合FSAE 赛车比赛规则和赛道的布置特点，进行拓展设计一款大学生F1方程式赛车。
从赛车底盘角度出发，本文侧重于汽车车架的设计，因为车架是整车的重要组成部分，它不仅承受着来自路面的各种复杂载荷，同时也是其他总成的安装载体。
通过有限元法对车架结构进行分析，对提高整车的各种性能有重要的意义。
本文根据《中国FSC大赛规则（2012）》要求，首先利用UG6.0软件对赛车车架进行结构设计，建立起多个车架的三维模型，然后将设计出来的多个车架以及BAJA模型的车架导入到有限元软件中，对车架进行静力学分析，通过对比静力和应力分布图分析选出更优秀的车架。
同时对Formula SAE赛车的发动机系统、车轮系统、传动系统、悬架系统、转向系统、制动系统等进行选型和整体布置，然后根据所选的总成参数对整车动力性能进行匹配以及整车动力性能进行分析，从而设计出一款符合大赛要求同时性能优异的赛车。
关键词：UG，大学生F1方程式赛车，车架，有限元分析，动力匹配Formule SAE Collegiate Design of The Racing CarABSTRACTThe article is Based on the BAJA racing car model which is made at the Practice of Automobile Theory Course , and at the same time with combinations of the FSAE car racing game rules and the circuit layout characteristics, to expand the design of a formula sae race car. Start from the chassis of the car , this article focuses on the design of automobile frame, because the frame is an important part of vehicle, it not only suffered from a variety of complex surface load, at the same time it is the carrier to installthe other assembly. Through the finite element method analysis of frame structure, has important significances to improve the vehicle performance. According to《FSC contest rules (2012) of the People's Republic of China》requires, first of all, using the software of UG6.0 to carrry out on the car frame structure design, setting up multiple 3 d model of the frame, and then imported multiple frame and BAJA model frame into the finite element software, using the statics to analysis the frame, by comparing the static and stress distribution analysis to select the better frame. To select the type of Formula SAE racing car engine system, the wheel system,the transmission system, the suspension system, the steering system and the brake system and layout of the whole, and then according to the parameters of the selected to match the vehicle dynamic performance and analyzed the vehicle dynamic performance , Thus design a car to match requirements of the competition and also have performances.KEY WORDS:UG, the formula 1 racing car of College students, frame ,finite element analysis , dynamic matching.目录第一章绪论1.1、 Formule SAE概述1.1.1、背景1.1.2、发展及现状1.2、任务及目标第二章赛车总体参数与主要总成的选择2.1、概述2.1.1、总体设计因满足的要求2.1.2、总体设计的目的2.2、汽车形式的选择2.2.1、轴数2.2.2、驱动形式2.2.3、布置形式2.3、汽车主要参数的选择2.3.1、汽车主要尺寸的确定2.3.2、汽车质量参数的确定2.3.3、汽车动力性参数的确定2.4、发动机的选择2.4.1、发动机限制2.4.2、发动机主要性能指标的选择2.4.3、进气系统2.4.4、排气系统2.5、传动系统2.5.1、变速箱性能参数的确定2.5.2、主减速器及差速器的确定2.6、轮胎和轮辋的选择2.7、悬架系统的选择2.7.1、比赛要求2.7.2、悬架的作用2.7.3、悬架的分类2.7.4、悬架的选择2.7.5、方程式赛车悬架的特殊性2.8、制动系统的选择2.8.1、制动系统要求2.8.2、制动器的分类2.8.3、制动器的选择2.9、转向系统的选择2.9.1、转向的要求2.9.2、转向系的确定2.10、车架形式的选择2.10.1、车架的定义2.10.2、车架的设计2.10.3、车架的分类第三章赛车整车的总体设计3.1、车架的设计3.1.1、车架的设计流程3.1.2、车架设计要求3.1.3、名词解释3.1.4、车架设计过程3.1.4.1、前环以及前斜撑设计3.1.4.2、主环设计3.1.4.3、支撑要求3.1.5、车架材料的选择3.1.6、车架焊接方式的选择3.2、其他部件的三维建模3.2.1、发动机总成以及变速箱三维建模3.2.2、制动总泵以及各个踏板的三维建模3.2.3、悬架系统建模3.2.4、制动系统的三维建模3.2.5、车轮三维建模3.2.6、后驱动桥三维建模3.2.7、转向系统的设计3.2.8、油箱三维模型的建立3.2.9、车身的设计3.2.10、座椅的设计3.2.11、赛车的总装第四章整车设计中的关键问题4.1、车架强度校核4.1.1、有限元软件介绍4.1.2、有限元模型的建立4.1.3、模型的简化及建立4.1.4、网格划分4.1.5、车架静力学分析4.1.5.1、车架静态载荷分析4.1.5.2、工况分析及边界条件处理4.1.5.3、弯曲工况分析4.1.5.4、制动工况的分析4.1.6、车架刚度分析4.1.6.1、车架扭转刚度分析4.1.6.2、车架弯曲刚度分析4.1.7、车架模型（二）的有限元模型分析4.2、动力系统计算匹配及评价4.2.1、概述4.2.2、动力性能计算4.2.2.1、动力性相关公式4.2.2.2、计算过程及结果4.2.2.3、本节结论第五章结论参考文献致谢绪论1.1、Formule SAE概述1.1.1、背景Formula SAE，是由各国SAE，即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中列举的所有项目业余休闲赛车。
大学生方程式赛车悬架系统参数优化设计
大学生方程式赛车悬架系统参数优化设计刘寅童，邢立轩，卢泳陵*同济大学【摘要】大学生方程式赛车当前已经风靡全球。
其设计形式可谓五花八门。
作为一款赛车，悬架系统对于其整车性能的影响不可忽视。
为了能够使赛车的操控性能最优化，对于不同的赛车，即使采用相同的悬架结构形式，也应该具有不同的设计参数。
本文将以自行设计的赛车为基础，针对赛道路况，设计及优化悬架系统参数，以使赛车能够达到较好的操控性和平顺性。
【关键词】大学生方程式赛车，悬架系统，侧倾中心，前轮外倾角，悬架刚度Optimization for the Suspension Parameters of Formula SAE CarLiu Yintong, Xing Lixuan, Lu YonglingTongji UniversityAbstract: Formula SAE has been already very popular among the young people globaly. The design has also been diversified. As a racing car, suspension system has a great effect on the performance of the car. As a result, a similar suspension structure on different car must has differenet parameters, to optimize the performance. In this article, the design was based on a self-built car and the parameters was optimized for circuit condition to improve the controlling and riding performance.Key words: Formula SAE, Suspension system, Roll center, Camber, Suspension stiffness 1 研究背景大学生方程式赛车系列赛事（Formula SAE）由美国汽车工程师协会（SAE International）创办于1979年。
大学生方程式赛车传动系统设计与分析
河北工业大学本科毕业设计（论文）定稿
Title: Formula Student racing transmission design and analysis
Abstract ：Fra bibliotekFormula Student （ FSAE） competition is a mid-engine car designed and
Keywords： Formula SAE,Transmission ratio; differentials; chain drive; design; optimization
河北工业大学本科毕业设计（论文）定稿
目录
1 绪论 ........................................................................................................................................ - 3 1.1 FSAE 中国大学生方程式赛车赛事简介 ................................................................... - 3 1.2 FSAE 传动系统 ........................................................................................................... - 4 1.2.1 传动系统基础知识 ........................................................................................... - 4 1.2.2 比赛设计要求 .................................................................................................. - 5 1.2.3 设计方案的选择与确定 ................................................................................... - 6 1.3 本文主要研究内容 ....................................................................................................... - 6 -
电动方程式赛车悬架系统设计与仿真
10.16638/ki.1671-7988.2021.08.010电动方程式赛车悬架系统设计与仿真*万大千，李天宇，刘树民*，陈松利（内蒙古农业大学能源与交通工程学院，内蒙古呼和浩特010018）摘要：依托电动方程式赛车比赛要求，选取适合电动方程式赛车的悬架类型，对悬架进行合理的设计，并进行车轮定位参数的设定和刚度计算等，然后使用CATIA软件对悬架重要零部件进行建模，导入ANSYS软件对悬架的重要部件进行受应力分析。
分析结果表明，此悬架系统重要部件刚度强度符合要求，赛车安装后可以安全行驶。
关键词：电动方程式赛车；不等长双横臂式独立悬架；转向节；控制臂；摇臂；仿真分析中图分类号：U463.33 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)08-27-05Design and Simulation of Suspension System of Formula E Racing Car*Wan Daqian, Li Tianyu, Liu Shumin*, Chen Songli( College of Energy and Traffic Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Inner Mongolia Hohhot 010018 )Abstract:Relying on electric formula racing requirements, selecting suitable for electric formula of suspension type, reasonable design of suspension and wheel alignment parameters setting and stiffness calculation, etc., and then use the CATIA software modeling for the suspension important parts, import of ANSYS software by the stress analysis was carried out on the important parts of the suspension. The analysis results show that the stiffness and strength of the important components of the suspension system meet the requirements, and the car can drive safely after installation.Keywords: Formula E racing; Unequal length double wishbone type independent suspension; Steering knuckle; Control arm; Rocker arm; The simulation analysisCLC NO.: U463.33 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)08-27-05前言悬架系统是赛车上尤为重要的部分之一，悬架系统的好坏，某种程度上决定了赛车的整体性能的优劣。
基于FSAE大学生电动方程式赛车的副车架设计与分析
载荷施加主要通过悬架硬点进行。施加方向参考以车架 尾部方向为 x 轴正方向、车架左边为 y 轴正方向、向上为 z 轴正方向的三维坐标系。同时将悬架硬点标号，方便后续约 束讲解。如图 3 所示。
图 3 悬架硬点标号顺序
2.3 4种工况条件的设置和结果分析
参考文献 [1] 夏瑶 . 基于 BP-SVM 算法的中大型企业财务危机预警系统 [J]. 西安文理学院学报（自然科学版），2023，26（1）:17-20. [2] 李敏 . 大数据视角下企业财务管理系统信息化建设探究 [J]. 西部财会，2022（10）:36-38. [3] 程承 . 大数据对企业财务系统管理的影响与对策探讨 [J]. 中国管理信息化，2022，25（19）:105-108. [4] 方悦，赵红，陈继林 . 基于集成学习的财务信息一体化系 统设计 [J]. 九江学院学报（自然科学版），2022，37（1）:54-58. [5] 阎泽群 . 基于网络爬虫技术的大数据采集系统设计 [J]. 现 代信息科技，2021，5（12）:83-86.
车架结构。
关键词 ：FASE 赛车 ；副车架 ；有限元 ；拓扑优化
中图分类号 ：U 46
文献标志码 ：A
中国大学生方程式汽车大赛是一项由高等院校汽车工 程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比 赛。作为整辆赛车的核心组成部分，车架不仅是赛车的载 体，更是直接影响整车质量和整车性能的关键因素。目前 车架有 2 种形式 ：一是采用复合材料单体壳，二是采用桁 架钢管结构。由于单体壳制造成本高昂，桁架钢管结构的 车架制造成本较低、结构简单且加工制作较容易，因此大 多数参赛车队基本采用桁架钢管结构。但是，在车架钢管 焊接过程中，即使有设计夹具能对管件位置进行固定，由 焊接产生的应力也会导致车架结构发生变形，使吊耳位置 偏移原本位置，因此常出现吊耳定位准确，但冷却拆下定 位夹具后，赛车部件无法装配的问题（部件的定位无法保 证），给整车装配带来了巨大困扰。副车架能改善这种情况。