FSAE方程式赛车车架设计-开题报告
FSAE赛车悬架的优化设计及分析
2、阻尼：阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大， 赛车反弹过快，会影响赛车的操控性和稳定性；阻尼过小，则会导致赛车行驶平 顺性降低。
3、几何形状：悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。 例如，多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性，但需要更高的技术要求和更 复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设 计
1、确定悬架类型：大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架，这种悬 架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料：考虑到赛车的轻量化和刚度需求，通常会选择高强度 铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼：弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择， 而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段，首先要按照设计图纸进行前期准备，包括加工制造、组装等。 要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求，同时要对材料和加工工艺进行严 格把关，确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中，要安装发动机、变速器等动力装置，并连接相关管路和附件。 在这个过程中，要保证各个零部件之间的连接牢固可靠，同时要确保管路和线路 的布置合理，不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来 说，FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面：
1、刚度：悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会 导致赛车过于僵硬，操控性虽然好，但舒适性会降低；刚度过低则会导致赛车过 于软弱，操控性降低，同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估：在完成悬架设计后，需要进行实际的性能测试和评估。 这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等，以及在赛道上进行实际的驾驶测试。 根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。
大学生方程式赛车 开题报告
（4）在CATIA建立前悬架的转向节和后悬架立柱的三维模型，导入到ANSYS中建立有限元模型进行强度分析；在ANSYS中分别建立前后悬架下横臂的有限元模型，对其进行静态和动态两方面的分析；分析设计的悬架结果是否满足设计要求，为以后FSAE赛车悬架的设计提供一种依据。
二、研究的主要内容
本设计主要来源于中国大学生方程式汽车（简称FSAE赛车）项目，悬架作为整车重要的一部分，有必要对赛车悬架进行设计和分析。本文主要研究的内容如下：
（1）对悬架的结构形式进行分析，选择符合FSAE赛车的前后悬架的结构类型。
（2）根据整车的设计参数和对参赛悬架的要求，结合悬架的设计理论和设计经验，对FSAE赛车前后悬架的主要参数进行设计，悬架的主要部件进行选择和设计。
6月06日～6月12日
6月13日～6月14日
6月15日～6月17日
毕业设计开始，明确设计任务，查阅、收集相关资料，完成开题报告
完成外文翻译和毕业实习记录,进行设计
按任务书要求进行设计
设计任务完成
撰写毕业设计（论文）
完善毕业论文（论文），做答辩准备
答辩
开题报告（该表格由学生独立完成)
建议填写以下内容：1.简述课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题。2.重点介绍完成任务的可能思路和方案；3.需要的主要仪器和设备等。
[7]李栓成.双横臂扭杆悬架受力分析及刚度计算.军事交通学院学报，2010,No.1
[8]尹伟奇.FSAE赛车悬架设计.清华大学汽车工程系.清华大学物理系
FSAE设计报告
江苏大学“江大之星”赛车设计报告一（介绍部分）目前车队已完成车架的焊接，减震器减震弹簧正在采购中，转向器已采购完毕，制动器基本到位，传动方案已确定也正在联系某些部件的厂家和制造某些部件。
车的外形已经设计完毕，外壳的旨在也在紧锣密鼓的进行。
预计六月份之前能完成整车的装配。
已完成焊接车架的实物图二设计原理1、车架尺寸对国外车架和湖南大学车架的借鉴，车架的长，宽，高，轴距，轮距，车轮初步定了。
长 2430mm （国外）宽前宽450mm 后宽450mm （国外）轴距 1650mm （湖南大学）轮距前轮 1250mm 后轮1250mm车轮前后轮一样钢圈直径 13英寸=轮宽 7英寸=车轮外径英寸= （比赛委会）主要依据比赛规则，和悬架，转向，制动，来定车架的主体形状和尺寸。
2、人机工程学实验用计算机人机工学软件所得到的数据图（缺）还有通过真实人体试验（孔帅的照片）得出结论：我们前环后环高度符合要求，车架满足规则要求。
3车架设计图使用CATIA软件，画出三维实体结构，期间修改讨论多次。
并根据此三维图，用木材和钢丝作出了1：1模型，对车架又重新改进，对参数进行精确化，得到最终图形。
3.车架材料参考国外和湖南大学车架材料，以及国内标准圆管钢材，选择 20# 25mm*和25mm*2mm 的结构钢。
不考虑替代材料和大小不一的钢管。
悬架悬架设计报告设计步骤：1、确定采用不等长双横臂独立悬架2、初定侧倾中心和车轮参数，计算横臂长度和倾角3、对悬臂进行受力分析，设计弹簧受力4、选取前后悬架偏频，设计弹簧和减震器5、用ADAMS建模仿真分析优化设计参数12、减震器参数场条件，不利于我们选购减震器和弹簧。
制动（缺）转向采购卡丁车转向器（尺寸型号缺）发动机组委会提供：春风500cc 尺寸（缺）传动初期在组队初期，我们主要讨论传动方式。
由于第一次参加没有经验，只能查阅资料和参照其他国内外现有的资料，以及对比链传动和轴传动的优缺点，如链传动成本低，有吸震效果，重量轻，有利于整车的轻量化和燃油经济性，但链条和链轮摩擦容易使链条松弛，节距增大，需张紧装置，且噪声高；轴传动特点是传动精确效率高，但成本高，精度要求高，重量大，且需要密封润滑等。
FSAE赛车车架的结构分析与优化的开题报告
FSAE赛车车架的结构分析与优化的开题报告一、选题背景FSAE（Formula SAE）赛车竞赛是国际汽联主办的一项汽车竞赛项目，旨在培养青年人的汽车设计和制造能力。
赛车要求具备高性能、高可靠性和高安全性，其中车架结构是赛车设计的核心之一，直接影响车辆的性能和操控性。
因此，本课题选取了FSAE赛车车架的结构分析与优化为研究对象，旨在探讨其结构特点及优化方法，提高车辆的性能和竞赛成绩。
二、研究内容和目标（一）研究内容1. FSAE赛车车架的结构特点及材料选择；2. 车架结构的静力学分析，包括力学模型、受力分析等方面；3. 车架结构的动力学分析，包括振动模态、固有频率、模态分析等方面；4. 车架结构的优化方法，包括拓扑优化、结构优化等方面；5. 基于优化后的车架结构设计静态和动态试验，并对试验结果进行分析。
（二）研究目标1. 深入了解FSAE赛车车架的结构特点及其受力情况；2. 通过力学分析和动力学分析，了解车架结构在静态和动态条件下的应力和振动情况，为后续优化提供基础；3. 熟悉车架优化的方法和流程，针对车架结构特点，提出优化方案，提高车辆的性能和竞赛成绩；4. 对优化后的车架设计进行静态和动态试验，验证优化效果，规范车辆设计和制造流程；5. 为FSAE赛车竞赛提供优秀的车辆设计和制造构思和方案，提高中国赛车水平和竞争能力。
三、研究方法和技术路线（一）研究方法1. 理论分析法：通过文献调研和资料收集，深入了解FSAE赛车车架的结构特点及材料选择；2. 数值模拟法：建立车架的静力学和动力学模型，进行数值模拟，分析车架在静态和动态条件下的应力、振动等情况；3. 优化设计法：结合车架的结构特点，采用拓扑优化、结构优化等方法，提出优化方案，提高车辆的性能和竞赛成绩；4. 试验验证法：设计静态和动态试验方案，对优化后的车架进行验证，分析试验结果并对车架设计和制造流程进行规范。
（二）技术路线1. 车架结构特点和材料选择分析；2. 车架静力学分析和动力学分析，并确定车架应力和振动情况；3. 优化方案设计，包括拓扑优化、结构优化等方法；4. 实验设计和试验验证，对优化后车架进行静态和动态试验，分析试验结果。
FSAE方程式赛车电子控制系统设计-开题报告
FSAE方程式赛车电子控制系统设计-开题报告背景在FSAE方程式赛车比赛中，电子控制系统的设计对于车辆的性能和安全至关重要。
电子控制系统包含了车辆的各种传感器、电子控制单元(ECU)以及相关的线路和软件。
通过合理设计和优化电子控制系统，可以提升方程式赛车的性能，并确保其稳定和可靠性。
目的本项目旨在设计一套高效可靠的电子控制系统，以满足FSAE方程式赛车比赛的要求。
通过精确控制车辆的各种参数和功能，我们可以提高车辆的加速性能、操控性和安全性。
研究内容1. 传感器选择和布局：根据赛车性能需求，选择适合的传感器，并合理布局以获得准确的数据。
2. 电子控制单元(ECU)设计：设计一个功能强大的ECU，能够接收传感器数据并进行实时计算和控制。
3. 电路设计：设计各种控制电路，包括电力分配、保护电路和信号处理电路，以确保电子控制系统的正常运行。
4. 软件开发：根据赛车需求，编写相应的软件程序，实现对车辆的精确控制和参数调整功能。
5. 系统集成和测试：将各个部分进行集成，并进行全面的功能和性能测试，确保电子控制系统的稳定和可靠性。
预期成果1. 设计出一套高效可靠的电子控制系统，满足FSAE方程式赛车比赛的各项要求。
2. 提升赛车的性能和操控性，使其在比赛中具备竞争力。
3. 增强赛车的安全性，保证驾驶员的人身安全。
计划安排1. 第一阶段（两周）：调研和需求分析，确定电子控制系统所需的传感器和功能。
2. 第二阶段（三周）：进行传感器选择和布局，设计ECU和相关电路。
3. 第三阶段（两周）：软件开发和系统集成。
4. 第四阶段（一周）：进行全面的测试和优化。
5. 最后阶段（一周）：书写开题报告，总结项目成果。
参考文献- Smith, J. (2019). Formula Student Electronic Control System Design. Journal of Racing Technology, 37(2), 45-57.- Johnson, M. (2018). Design and Development of FSAE Electronic Control System. Proceedings of the International Conference on Engineering and Technology, 76-82.以上为开题报告的主要内容，请审核。
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。
FSAE赛车转向系统设计及性能分析任务书及开题报告资料
附件一毕业设计任务书设计（论文）题目FSAE赛车转向系统设计及性能分析学院名称汽车与交通工程学院专业（班级）车辆工程姓名（学号）胡嗣林指导教师张代胜系（教研室）负责人卢剑伟一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力）背景：中国汽车工业已处于大国地位，但还不是强国。
从制造业大国迈向产业强国已成为中国汽车人的首要目标，而人才的培养是实现产业强国目标的基础保障之一。
中国大学生方程式汽车大赛（以下简称"FSAE"）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。
FSAE活动由各高等院校汽车工程或与汽车相关专业的在校学生组队参加。
FSAE要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座休闲赛车，并携该车参加全部或部分赛事环节。
比赛过程中，参赛队不仅要阐述设计理念，还要由评审裁判对该车进行若干项性能测试项目。
在比赛过程中，参赛队员能充分将所学的理论知识运用于实践中。
同时，还学习到组织管理、市场营销、物流运输、汽车运动等多方面知识，培养了良好的人际沟通能力和团队合作精神，成为符合社会需求的全面人才。
大学生方程式赛车活动将以院校为单位组织学生参与，赛事组织的目的主要有：一是重点培养学生的设计、制造能力、成本控制能力和团队沟通协作能力，使学生能够尽快适应企业需求，为企业挑选优秀适用人才提供平台；二是通过活动创造学术竞争氛围，为院校间提供交流平台，进而推动学科建设的提升；大赛在提高和检验汽车行业院校学生的综合素质，为汽车工业健康、快速和可持续发展积蓄人才,增进产、学、研三方的交流与互动合作等方面具有十分广泛的意义。
任务：调研国内外赛车转向系统结构及原理，遵循FSAE竞赛规则完成赛车转向系统设计，转向梯形优化，系统建模与转向性能分析。
工具环境：CATIA/UG AutoCAD ADAMS Visio MATLAB Office办公软件等成果形式：①翻译相关外文文献不少于5000字②优化设计说明书一份③赛车转向系统三维模型一份能力培养：培养和锻炼学生搜集相关资料，综合运用所学汽车设计知识解决实际问题的能力、提高学生软件应用能力、独立完成赛车转向系统设计及相关问题的能力，为从事本专业有关工作打下坚实基础。
FASE方程式赛车车架设计报告
目录引言 (2)1车架外形设计 (2)1．1车架设计和制作的整体思路 (2)1. 1. 1车架设计思路 (2)1. 1. 2车架制造思路 (2)1．2车架整体设计 (2)1．2．1车架形式选择 (2)1.2.2车架材料选择 (3)1．2．3车架用钢管规格选择 (4)1. 3车架各部分设计 (5)1. 3. 1底盘外形设计 (5)1．3．2前隔板设计 (6)1. 3. 3前环设计 (7)1. 3. 4前隔板支架 (9)1. 3. 5前环支架 (10)1. 3. 6主环与肩带安装管 (11)1. 3. 7主环支架 (12)1. 3. 8侧防撞结构设计 (14)1. 3. 9发动机安装区的设计 (15)1．3．10后悬架安装区设计 (16)1．3．11其他斜支撑管 (16)2 车架有限元模型的建立 (17)2.１车架实体模型的建立 (17)2．3载荷的分析与处理 (18)2．4车架工况分析 (18)2．4．1弯曲工况 (18)2．4．2扭转工况 (19)2．4．3前右轮悬空 (19)2．4．4右后轮悬空 (20)2．4．5制动工况 (20)2．4．6转弯工况 (21)2．5车架的模态分析 (22)3 结束语 (3)车架设计引言赛车的车架是支撑赛车其他部件，构成赛车主体的重要部件。
该报告就是叙述车架设计的整个过程的，其主要包含两大部分内容:车架外形设计、车架有限元分析。
车架外形设计从车架的形式选择、材料选择、管件规格选择和各部分详细设计等方面进行了叙述。
车架有限元分析主要运用ANSYS力学分析软件对车架模型进行了计算机模拟分析，主要利用有限元方法通过工程分析软件ANSYS对车架进行静态强度和模态分析，获得车架在不同工况下的变形量和强度载荷及不同阶数的固有频率和振型，检验车架的结构是否合理，并未其改进提供依据。
1车架外形设计1．1车架设计和制作的整体思路1. 1. 1车架设计思路如果把一辆赛车比作一个充满活力的运动员的话，车架就是他的骨骼。
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（2）通过此次研究FSAE方程式赛车车车的研究与设计，能为车的安全性、动力性等有着至关重要 的联系，在生活中的汽车很多的性能数据都是通过各种各样的赛车比赛中体现出来的。
（3）为汽车事业培养出有用的人才。 （4）由于中国有2010年才开始举办FSAE方程式赛车的比赛，加之中国汽车制造业起步晚于发达国 家，所以此次车架的研究设计对中国大学方程式赛车的设计有着突破性的意义。
二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题
研究的基本内容： （1）研究应用有限元、静态分析以及所有软件基础。 （2）车架设计方法以及设计步骤的研究。 （3）以收集的资料车架为参考设计车架并对其进行 PROE 建模，将建成的 PROE 车架模型导入到 ANSYS 中准备进行有限元分析。 （4）分析研究建立有限元模型要考虑的问题，比如结构的简化，单元的选取，单元数量的控制，单 元质量的检查，网格的布局以及连接方式的模拟。 （5）研究影响有限元分析结果的因素，比如单元厚度，单元大小，加强筋以及部件连接的模拟方法。 （6）对车架有限元模型进行刚度强度分析、模态分析；找出车架结构中需要改进的部位，并依据分 析结果提车改进方案。 对研究的车架进行性能评价。建立优化分析模型进行优化设计提出科学的改进方案 拟解决的主要问题： 1.设计车架的选择方法 2.车架载荷及其约束的处理 3.静态工况下弯曲工况的分析处理 4.计算结果的处理 5.有限元模型的创建方法 6.对模型进行加载及求解的方法 7.对分析出的图形、数据的处理以及如何对车架进行优化
（4）让自己学会从工程一线的角度出发，合理选择各总成的结构类型，制定设计方案，正确的分析， 计算，校核，并考虑制造工艺，经济，使用，维修等问题，培养汽车设计的能力。
意义：
（1）汽车作为交通工具之一，已经成为人们生活不可缺失的生活工具，在经济高速发展的今天，汽 车工业也得到了很好的发展。所以生产出结构轻、性能好、质量高、安全可靠的汽车非常重要的意义。
Formula SAE 发展的初衷是想创立一个小型的道路赛车比赛，而现在已经发展成为一个拥有大约20 竞赛因素的大型比赛，参与者包括赛车和车队。Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意 义的综合项目的机会。由参与的学生负责管理整个项目，包括时间节点的安排，做预算以及成本控制、 设计、采购设备、材料、部件以及制造和测试。Formula SAE 为在传统教室学习中的学生提供了一个 现实的工程经历。Formula SAE 队员在这个过程中将会经受考验，面对挑战，培养创造性思维和实践 能力出于此项比赛的宗旨，参赛学生们是被一个假象的制造公司雇佣，让他们制造一辆原型车，用于 量产前的各项评估。目标市场就是那些会在周末去参加高速穿障比赛（Autocross）的非专业车手。 因此，这些赛车在加速、制动、和操控性方面要有非常好的表现。它们要造价低廉、便于维修并且足 够可靠。另外，这些赛车的市场竞争力会因为一些附加因素，比如美观、舒适性和零件的兼容性而得 到提升。对于设计团队来说，挑战在于要在一定的时间和一定的资金限制下，设计和制造出最能满足 这些目的的原型车。每一项设计将会与其他的设计一起参与比较和评估从而决出最佳整车。
目的：
(1)通过此次毕业设计能为FSAE赛车提供出车架的设计方案，能填补学校在这方面的空白之处，也 能为学校组建FSEA方程式赛车作出微薄的贡献。
（2）通过专业综合训练，综合运用汽车设计课程和其他相关的理论与实际知识，掌握汽车设计的一 般规律，学习正确的设计思想，培养分析和解决实际问题能力。
（3）通过汽车设计专业综合训练，使自己掌握运用标准，手册和查阅相关资料的能力，培养专业的 设计能力。
毕业设计（论文）开题报告
学生姓名
系部
汽车系
专业、班级
指导教师姓名
职称
教授
从事 专业
是否外聘 □是□否
题目名称
FSAE 方程式赛车车架优化设计
一、 课题研究现状、选题目的和意义 课题研究现状：
Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会（the Society of AutomotiveEngineers 简称SAE）主办。 SAE 是一个拥有超过60000 名会员的世界性的工程协会，致力与海、陆、空各类交通工具的发展进步。 Formula SAE 是一项面对美国汽车工程师学会学生会员组队参与的国际赛事，于1980 年在美国举办 了第一届赛事。比赛的目的是设计、制造一辆小型的高性能赛车。目前美国、欧洲和澳大利亚每年都 会定期举办该项赛事。
从世界范围来看，当今有三个地区有Formula SAE 的学生竞赛，即美国、欧洲、澳洲。70 年代中 期，几个美国大学开始主办当地的学生设计竞赛赛车。SAE MiniBaja 的名称沿袭了著名的墨西哥Baja 1000 汽车比赛。第一届SAE Mini Baja 比赛于1976 年举办，并且迅速成为一个地区性的年度比赛。 比赛由三个评判标准组成，即一天的静态比赛——设计、成本、陈述——接着一天是各自的性能竞赛 2项目。Mini Baja 比赛重点强调了地盘的设计，因为每个队伍都使用一个8 匹马力的引擎，这一点 无法改变。在过去的20 多年里，SAE Mini Baja 的家，很多高校已经从事Formula SAE 超过20 年时间，拥有大量资金和试验基础的情况 下，他们的作品已经基本达到了专业水平，最高时速可达到甚至超过200km/h，0 到100km/h 加速时 间一般都在4.5s 以内。从原先在SAE Mini Baja 比赛中的8hp 发动机到现今Formula SAE 中已经超 过100hp 的大功率发动机，Formula SAE 在多方面都取得了惊人的成绩，并且该项比赛一直保持了发 展的态势。
国内由于起步较晚，在对FSEA赛车的也由2010年第一次成功举办，之前由中国台湾大学以及中国同 济大学曾经赴美参加过比赛，由于很多技术上的问题也只是完成了一部分比赛，同济大学也取得了一 定的成绩，为中FSAE方程式赛车的发展取得重大突破，在即将举办的2011中国FSAE方程式赛车，已有 很多高校完成赛车的制作，这项赛事不但培养出中国汽车方面的人才，也为中国汽车事业的发展有着 重要的意义。