大学生方程式赛车
大学生方程式赛车
作者：王建林海英梁颖华
来源：《教育教学论坛》2017年第24期
（北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京 100191）
摘要：大学生方程式汽车大赛是一项面向在校学生的赛事，在赛车设计与制造过程中，从图纸设计到赛车试制，再到驾驶赛车进行比赛，完全是靠学生亲自动手完成。
该赛事对培养车辆工程专业学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神作用明显。
北京航空航天大学的AERO方程式赛车队经过7年的建设，已成为培养大学生工程技术能力、社会实践能力的基地，也成为高校对外宣传的一面旗帜。
关键词：大学生方程式汽车大赛；车辆工程；教学改革
中图分类号：G459 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）24-0019-02
一、引言
大学生方程式汽车大赛，英文名称为Formula SAE（简称FSAE），是由各国汽车工程师协会举办的面向在校或毕业7个月以内的本科生或研究生的一项大学生方程式汽车比赛，最初由美国汽车工程师学会于1979年创办，借以培养及训练车辆工程研发设计人才。
FSAE要求参赛的学生在8—12个月的时间内设计并制造出一辆在加速、制动、操控性方面有优异表现，并且耐久性能好，符合比赛规定[1]，能够顺利完成规则中所有比赛项目的赛车。
在与来自世界各地的大学代表队的交流与切磋中，赛事给了车队证明与展示其创造力和工程技术能力的机会。
FSAE赛车运动已成为具有巨大全球影响力的世界性大学生工程设计竞赛，由此被誉为“学界的F1方程式赛车”[2]。
由于FSAE项目对于培养高素质综合人才的作用明显，在欧美等发达国家的理工类学校都非常重视FSAE[3]。
很多学校都有自己的FSAE车队，他们组织车队参加自己所在区域的比赛，得到学校、汽车公司、社会的支持。
与国际FSAE赛车项目相比，中国FSAE项目起步较晚，2010年中国首届FSAE在上海成功举办，首次大赛吸引了国内著名的理工科高校参加，包括清华大学、吉林大学、北京理工大学、北京航空航天大学、湖南大学、同济大学等。
目前，FSAE每年10月份举行一次比赛。
大学生方程式赛车是由车架人机、底盘总成、动力总成、电气仪表、车身空动五个部分组成，是一辆纯手工打造的竞技赛车。
除了发动机和轮胎轮辋等少数部件之外，每个零件都由车队队员自己精心设计制造。
FSAE比赛项目涵盖了赛车设计、制造的各个环节，也涉及到成本分析、工程设计、市场营销几个方面，通过参与赛车项目，工程类学生的专业知识和实践能力
都会得到极大的提升。
在赛车设计与制造过程中，从图纸设计到赛车试制，完全是靠学生亲自动手完成。
学生通过学习、尝试、改进、提高，真正实现了从理论知识到实践能力的跨越，锻炼了学生解决实际工程问题的能力。
这种项目式管理的教学方法培养了具有扎实专业基础且知识面广的复合型人才，符合汽车产业对人才的实际需求，因而FSAE赛车活动能够激发学生、学校以及企业的参与热情。
同时，车队的组织运营、市场推广、洽谈赞助、财务管理、新闻发布等均由队员全方位多领域参与，因此，北京航空航天大学AERO方程式赛车队是全面锻炼学生科技创新、组织建设、社会实践的重要基地。
二、车队是培养学生工程技术能力的重要基地
北京航空航天大学是具有航空航天特色和工程技术优势的多科性、开放式、研究型大学，培养学生的技术能力是学校重点的工作内容。
设计过程中，队员使用CAD软件对赛车各个零件进行建模，借助CAE软件对零件进行性能仿真和优化。
制造装配过程中，车队队员们亲自动手，一个个螺栓、一个个零件地将赛车装配出来，并结合各种仪器设备对赛车进行调校和测试。
在车队工作的同学们，当他们面对电脑进行设计的时候，每个人都是一个优秀的汽车工程师，造型、仿真、优化样样精通；当他们面对机器和设备时，又是一个个能工巧匠，车、铣、刨、磨、钻孔、喷漆手到擒来。
队员们以一丝不苟的精神、精益求精的态度全心全意地投入其中。
研究生导师曾说过，在车队工作过的大四本科生比在读的研究生工程能力都要强，我们要办好车队，成为北航的特色。
三、车队是培养学生社会实践能力的重要基地
车队是北京航空航天大学校内规模较大的学生科技类组织，每年在队队员70余人，分别来自于交通、航空、热能与动力机、计算机、软件、自动化、经济管理、机械、宇航、人文、新媒体等20余个学院十几个专业的本科生和研究生。
车队的运行参考航空研究所的体制进行，车队设队长、总工程师和经理，队内分技术与运营两大部门，分设车架组、动力组、电气组、底盘组、空动组、办公室、推广组和商业组共八个大组，每组设组长负责系统事务的统筹安排。
每个组之间的技术及运营问题通过总工程师及经理协调处理。
车队定期进行全员大会开展总体工作的布置和工作总结，各小组每周进行技术讨论和设计工作。
在重大工程节点举行方案评审会、详细设计评审会、投产前评审会、赛前预答辩等，评审会邀请校内相关领域的专家进行技术把关。
队员在车队工作完全可以当做进入工程研究所的过渡阶段，在这里同学们可以按规范文件进行赛车设计，按制度进行技术协调，按部门进行分工协作。
队员们不仅在工程技术能力上得到锻炼，在社会实践能力上也得到了充分的锻炼。
车队的对外宣传、市场推广、洽谈赞助、联系加工、加工跟产、新闻发布等都是由学生自主完成。
实践证明，一名稚嫩的大三学生进入车队工作，经过一年的车队锻炼将成为独挡一面的技术骨干或宣传能手。
四、车队是高校对外宣传的一面旗帜
对外宣传是车队的重要工作，队内设有推广组专职负责对外宣传和市场推广。
车队拥有两大自主管理的宣传平台“北航AERO方程式赛车队”官方新浪微博和“北京航空航天大学AERO 大学生方程式赛车队”微信平台。
车队通过这两大公众平台，发布车队相关信息，与行业知名人士及赞助商进行沟通交流，对北航的杰出人物和突出贡献进行宣传。
目前新浪微博有粉丝3700余人，微信公众平台已获北京航空航天大学主体认证，并与国内顶级汽车媒体新浪汽车达成战略合作，宣传视频点击率和转发率颇高，影响较广泛。
2015年末与38号车评中心栏目组达成合作，协助拍摄评车节目，展现了北航在汽车行业内的影响力。
同年车队代表北航参加了北京电视台筹办的北京市宣传片的录制，该宣传片用于APEC会议及北京市申办冬奥会的宣传使用，AERO车队作为北京市大学生科技创新的代表，作为北航的代表，让世界了解北京、了解北航。
五、结论
北京航空航天大学AERO方程式赛车队经过7年的运行，在车辆工程专业学生培养中做出了巨大的贡献。
赛车的设计、制作和参赛锻炼了学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神。
对比参与方程式赛车的学生和没有参与赛车的学生，前者的工程能力更强，不管是本科毕业后去工作还是读研，工程能力和工程思维明显大大提高。
研究生论文质量也有较大的提升，工作上的表现也有较大的提高。
学习教务处的领导也越来越重视该项活动，投入的经费逐年加大，2017年油车和电车同时开工，将有更多的学生受到锻炼、学到知识。
参考文献：
[1]中国大学生方程式大赛组委会.中国FSC大赛规则2015正式版[Z].北京：中国汽车工程协会，2015.
[2]吴发亮，阳林，邓仲卿，周永光，FSAE赛车运动的现状与发展趋势分析[J].农业装备与车辆工程，2013，51（3）.
[3]王建，林海英，梁颖华，周文立.大学生方程式赛车设计[M].北京：北京理工大学出版社，2016.。
车辆工程专业精品毕业设计大学生方程式赛车设计(发动机匹配试算与装配设计)开题报告-发动机
第5周查阅文献、收集资料、初定设计方案；
第7~8周设计方案分析与计算、绘制草图；
第9~10周绘制装配图；
第11~14周绘制零件图；
第15周撰写设计说明书；
第16~17周互审评阅、答辩。
指导教师意见
指导教师签字：年月日
教研室意见
教研室主任签字：年月日
(2)YZF-R6：R6最大的特点，无疑就是它惊人的转速和功率. 08年之后的新机器：新R6的压缩比超过了13:1；缸径也达到了67mm；更重要的是新R6换装了钛合金气门，降低了气门运动的往复惯性力，有利于发动机的响应特性；
(3)GXS-R6：R600的双涡流燃烧室，还是一个颇具特色的设计，它对于R600较大的峰值扭矩也是功不可没，据说经济性也很不错。齿轮比方面，R600介于R6和CBR600的风格之间，比较折中，还是很可取的
发动机是一辆汽车的心脏，对于追求速度的方程式赛车来讲，发动机更是你不可或缺的关键配件。根据2011年到现今各车队使用四缸机的情况来看（2010都是春风单缸发动机），基本用到的四缸发动机为本田的honda-CBR600发动机、雅马哈的YAMAHA-R6发动机、铃木的suzuki-GSXR600发动机、川崎的kawasaki-ZX6rr发动机等。
国内外同类设计或同类研究的概况综述一般fsae动力系统会选用两种主流策略第一种是使用大排量的四缸机不仅转速高能够获得更大的动力极限而且发动机体积和重量也适中但是大排量四缸机价格较高而且在国内的获取渠道较少绝大多数源自走私的二手车并且在加装了限流器之后进气道设计需要比较多的时间精力进行优化
河南科技大学毕业设计（论文）开题报告
4.设计（或研究）方法
运用发动机原理，汽车构造等所学的知识，根据大学生方程式赛车的比赛规则及网上查询资料，确定采用CBR600发动机。根据大学生方程式赛车规则要求进行限流阀改进设计，利用GT-POWER,FLUNT对进排气系统进行优化设计。冷却系统通过计算利用所学的热工知识合理配用冷却箱冷却液和风扇。
大学生方程式赛车规则docx
Formula Student China Chinese Rules（2012 Version）The Society of Automotive Engineers, China中国大学生方程式汽车大赛规则委员会主任：李理光副主任：（按姓氏笔画排序）丁康牛向春陈刚闫建来宋晓琳张代胜杨波胡纪滨高峰高振海夏群生谢辉委员：（按姓氏笔画排序）丁康王为人王国权王国林王震坡牛向春邓俊毕凤荣刘献栋朱刚闫建来李理光宋晓琳吴列吴志军吴彤峰陈刚张代胜张建文季学武杨波杨振林杨博杨靖周汽一胡纪滨姜武华高峰高振海夏怀成夏群生黄妙华董红义谢辉熊坚秘书长：吴志军秘书：邓俊序言本版规则由中国大学生方程式大赛规则委员会（以下简称“规则委员会”）根据国际（美国）汽车工程学会大学生方程式赛事规则，并参考其他国家相关规则编译撰写。
本规则用于指导参加中国大学生方程式汽车大赛的车队成员，使其了解制造赛车及参加比赛的过程。
大学生方程式汽车大赛是一项非常有意义的赛事，通过制造一辆赛车可以培养及提高学生动手能力、创新能力及团队协作精神，同时还能够紧密结合汽车工业最先进的科学技术，让广大学生把最前沿的工程技术与课本知识有效地结合起来。
本规则共分四章。
第1章介绍了管理规定，内容包括大赛宗旨、政策、参赛资格和注册；第2章介绍了技术规范，内容涉及赛车的设计和制造的要求以及限制；第3章介绍了静态规则，内容涉及赛车的技术检查成本、设计和营销报告；第4章介绍了动态规则，包括直线加速测试、8字绕环测试、高速避障测试、耐久测试及燃油经济性测试等。
此版本规则由中国汽车工程学会发布和版权拥有，本规则的解释和修改权由规则委员会负责。
本规则只限于本项赛事定义的活动范围内使用。
本规则将根据赛事活动的开展，不断完善。
本规则的草案由同济大学汽车学院大学生方程式车队提供，经2010年大赛规则委员会第一次会议讨论修改后通过，并由赛事组委会单位中国汽车工程学会颁布试行版。
参加本规则草案工作的主要成员如下：主编译：李理光参编人员：童孙禹、孙灿、刘寅童、楼圣宇、刘嘉奇、邵斯君、储劲智、李伟楠、陆贞姣、姜伟烽、王云能、王慧君、许潇、黄鹏颖、张昊、江涛。
大学生方程式获奖感言
大家好！今天，我怀着无比激动的心情，站在这里，与大家分享我们大学生方程式赛车队荣获奖项的喜悦。
首先，请允许我代表我们全体队员，向辛勤付出的评委老师们表示衷心的感谢！向一直关心和支持我们的同学们致以崇高的敬意！回顾这段历程，我们大学生方程式赛车队从无到有，从弱到强，一步步走过了无数个日夜。
在此，我想用几个关键词来概括我们的经历：梦想、拼搏、团结、创新。
一、梦想记得当初，我们成立大学生方程式赛车队的时候，心中都有一个共同的梦想——打造一支优秀的赛车队伍，为我国大学生赛车事业贡献力量。
这个梦想，成为了我们前进的动力，让我们在困难面前不屈不挠，勇往直前。
二、拼搏在方程式赛车领域，我国与发达国家相比，还存在一定差距。
为了缩小这个差距，我们付出了大量的努力。
从理论课程的学习，到赛车的设计、制造、测试，再到比赛现场的调试、驾驶，每一个环节都凝聚着我们的心血。
在无数个夜晚，我们放弃休息，只为赛车能够更加完美地呈现在赛道上。
三、团结赛车是一项团队运动，离不开每一个成员的共同努力。
在赛车队的建设过程中，我们始终秉持团结协作的精神，充分发挥每个人的优势，形成合力。
在比赛中，我们相互鼓励、相互支持，共同面对挑战。
这种团结，让我们在困境中找到了力量，也让我们在胜利的喜悦中更加珍惜彼此。
四、创新在方程式赛车领域，创新是推动我们前进的重要动力。
我们不断学习新知识、新技术，努力提高自己的设计水平和制造工艺。
在赛车的设计过程中，我们敢于突破传统，追求极致，力求打造出具有竞争力的赛车。
正是这种创新精神，让我们在比赛中取得了优异的成绩。
今天，我们大学生方程式赛车队荣获奖项，离不开评委老师们对我们的肯定和鼓励，离不开同学们的支持和帮助。
在此，我要向大家表示衷心的感谢！首先，感谢评委老师们。
您们严谨的评审标准、公正的评判态度，让我们在比赛中不断提高。
您们的悉心指导，让我们受益匪浅。
在今后的日子里，我们将继续努力学习，不负您的期望。
其次，感谢同学们。
大学生方程式赛车悬架系统设计与仿真分析
122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 WRSR= （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。
（大学生方程式赛车）FSAE项目说明报告手册
Formula SAE of China概要 愿景与使命 组织架构 赛程 大赛规则概述 首届参赛车队简介 中国大学生方程式汽车大赛前期工作第二章 大赛发起背景及国际赛事介绍中国大学生方程式汽车大赛的发起背景 国外赛事简介 中国大学生参加国外赛事介绍第三章 2010中国大学生方程式汽车大赛赛事规则 赛车总体设计要求 赛事流程、项目介绍及评分标准 第一章 中国大学生方程式汽车大赛综述目录030506091012222324293132第一章 中国大学生方程式汽车大赛综述概要■活动名称：中国大学生方程式汽车大赛■活动简称：中国FSAE■活动英文名称：Student Formula SAE Competition of China■活动英文名称缩写：FSAE of China■活动官方网站：■项目简介中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSAE”）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。
各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。
2010年第一届中国FSAE由中国汽车工程学会、中国二十所大学汽车院系、国内领先的汽车传媒集团——易车（BITAUTO）联合发起举办。
中国FSAE秉持“中国创造擎动未来”的远大理想，立足于中国汽车工程教育和汽车产业的现实基础，吸收借鉴其他国家FSAE赛事的成功经验，打造一个新型的培养中国未来汽车产业领导者和工程师的交流盛会，并成为与国际青年汽车工程师交流的平台。
中国FSAE致力于为国内优秀汽车人才的培养和选拔搭建公共平台，通过全方位考核，提高学生们的设计、制中国大学生方程式汽车大赛项目报告Summary Report on Formula SAE of China3造、成本控制、商业营销、沟通与协调等五方面的综合能力，全面提升汽车专业学生的综合素质，为中国汽车产业的发展进行长期的人才积蓄，促进中国汽车工业从“制造大国”向“产业强国”的战略方向迈进。
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。
中国大学生方程式大赛简介
8字绕环赛场地
高速避障赛及耐久赛场地
高速避障赛及耐久赛场地
高速避障赛及耐久赛场地
高速避障赛及耐久赛场地
高速避障赛及耐久赛场地
高速避障赛及耐久赛场地
战略合作伙伴
赛事展望
第二届中国大学生方程式将首次由中国汽车工程学会自 主运作，比赛暂定于2011年10月下旬在上海举行。第二 届的参赛名额比首届增加了近一倍，参赛车队总数不超 过40支。目前吉林大学、清华大学、同济大学、北京理 工大学、湖南大学等诸多学校均已报名参赛
动态项目
耐久赛
耐久赛： 设计耐久测试的目的是为了 评价赛车的总体表现，并且 测试赛车的耐久性和可靠性。 耐久赛事一系列比赛中最长 的一项比赛，目的就是要在 22公里的赛道中测验整车的 稳定性和可靠性，对于一辆 优秀的赛车，只有强大的动 力优势是不够的，需要一个 稳定可靠的保证将优势转换 成胜利。
• 美国赛耐久赛赛道
赞助
赛事得到世界范围内汽车、机械、电子等诸多企业的赞 助，成为培养全球汽车行业精英的摇篮，同时更是很多工程 师走向企业的窗口
•
加拿大西安大略大学赞助商
•
美国西华盛顿大学赞助商
赛事赛制
比赛将通过给静态、动态项目打分来评定赛车的表现， 每个项目都指定了最低可接受程度的性能等级，并在得分的 计算公式中得以反映
动态项目
直线加速
75m直线加速： 直线加速测试可评价赛车的平地直线加速能 力。 对于一辆赛车而言，加速度和速度是永恒不 变的话题，因此在FSAE的比赛中，测试每辆 赛车的极限加速的75m的直线加速成为了最 刺激且速度最快的一项比赛。
动态项目
8字绕环
8字绕环： 8字绕环测试的目的是衡量赛车在平地上做定 半径转向时的转向能力。 赛车的超控性也是必不可少的一个性能，8字 绕环就是需要最快的过弯速度，维持在轮胎侧 滑极限的速度通过定半径弯道对赛车和车手都 是一项不轻松的考验。
大学生方程式赛车(总体设计方案)吕许慧
河南科技大学毕业设计<论文）题目大学生方程式赛车设计<总体设计）姓名吕许慧院系车辆与动力工程学院专业车辆工程指导教师牛毅2018年 6 月2日大学生方程式赛车设计<总体设计）摘要本次毕业设计为期二个多月，进行了方程式赛车的总体设计。
在设计中，主要运用了对比分析的方法，各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。
初期阶段，我们根据2018年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案，并进行论证与分析，初步确定赛车主要参数。
通过计算与对比，确定发动机型号，初选传动系最大传动比、最小传动比。
中期阶段，我们设计中使用UG6.0三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配，并进行悬架、转向的运动干涉分析。
利用发动机动力特性曲线特点，用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等，并详细计算赛车燃油经济性。
最后阶段，利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图，并制成总体参数表，并将第一代赛车与第二代赛车进行对比分析。
对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件，预留方案。
通过本次毕业设计，了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法，巩固了本专业的所学的专业知识，增强了搜集资料、整合资料的能力，这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的基础。
关键词：FSAE，总体参数，参数确定，总布置、赛车动力性、燃油经济性ABSTRACTFor two months, My graduation design is the ov erall design of the formula racing. we used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.Initial stage, we according to 2018 auto contest rules determine colle ge equation overall layout of the car, and the demonstration and analysis, the main parameter is determined primarily racing. Through calculation and comparison, sure engine type, primaries drivetrain maximum transmission ratio, minimum transmission.The intermediate stage, we design UG6.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy.The final stages UG7.5 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and mad e the first generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme.Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job.KEY WORDS:FSAE, general parameters, parameter identification, general arrangement,the car power, fuel economy特殊符号m a汽车总质量 kgV 最高车速km/hL 轴距 mmB1 前轮距 mmB2 后轮距 mmR 最小转弯半径mmhg 满载时质心高度mmhgˊ空载时质心高度mmD 轮胎直径mmB 轮胎宽度mmP 轮胎气压MPA 汽车迎风面积F 滚动阻力系数C空气阻力系数Do i驱动桥主减速比g i变速器传动比F汽车行驶使的空气阻力w1g i变速器Ⅰ挡传动比F车轮与路面的附着力ϕm汽车总质量au汽车行驶速度aP发动机最大功率emaxT发动机转矩eP为克服滚动阻力所消耗的功率fϕ轮胎与路面的附着系数η传动系效率tQ是百公里油耗s目录第一章 FSAE赛车总体简况 (1)§1.1 FSAE赛车起源 (1)§1.2 FSAE赛车现状 (2)§1.2.1国际赛车简况 (2)§1.2.2国内赛车简况 (2)§1.2.3我校赛车简况 (2)§1.3 FSAE赛车总体设计概述 (3)§1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程 (3)§1.3.2 FSAE赛车主要技术要求 (3)§1.3.3 第二代赛车设计目标 (4)§1.3.4 FSAE赛车工程意义 (5)第二章 FSAE赛车总体设计6§2.1 总体设计目标 (6)§2.2 赛车目标参数的初步确定 (7)§2.2.1 发动机选择 (8)§2.2.2 轮胎的选择 (9)§2.2.3 传动系最小传动比的确定 (10)§2.2.4 传动系最大传动比的确定 (10)§2.3 赛车发动机选型 (12)§2.4 赛车主要设计参数的确定 (12)§2.4.1 尺寸参数 (12)§2.4.2 质量参数 (14)§2.4.3 性能参数 (15)§2.5 赛车各系统设计 (17)§2.5.1 悬架系统设计 (17)§2.5.2 转向系统设计 (18)§2.5.3 制动系统设计 (19)§2.5.4 电器系统设计 (21)§2.5.5 车身设计 (22)§2.5.6 车架设计 (23)第三章赛车动力性与燃油经济性24§3.1 汽车的动力性 (24)§3.1.1 动力性的评价指标 (24)§3.1.2驱动力—行驶阻力图 (24)§3.1.3 汽车的加速能力 (27)§3.1.4 动力特性图 (28)§3.1.5 功率平衡 (30)§3.2 燃油经济性 (31)第四章赛车总体布置32§4.1整车布置的基准线<面）-零线的确定 (32)§4.2各部件的布置 (33)§4.3总体设计参数表 (35)第五章结论36参考文献38致谢39第一章 FSAE赛车总体简况Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛以来，现在已经成为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事，其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车，并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。
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。
大学生方程式赛车车架设计
大学生方程式赛车车架设计摘要:为了保证赛车车架安全可靠性、操作稳定性，对车架进行各工况分析；为提高其燃油经济性，对车架轻量化设计分析。
本文采用CATIA三维软件对车架进行三维设计，利用有限元分析软件对车架进行模态分析，有效缩短整个车架设计与制造的时间；采用LMS Test. Lab振动测试软件对车架的模态进行测试，解决了车架与发动机及传动部件的共振问题。
同时，进行了人机工程实验数据采集，解决了车手驾驶易疲劳问题。
关键词：车架；有限元分析；人机工程；振动Abstract：In order to ensure the safety, reliability and operationalstability of the racing car frame, various working conditions of the frame are analyzed; In order to improve its fuel economy, the lightweight design of the frame is analyzed. In this paper, CATIA three-dimensional software is used for three-dimensional design of the frame, and finite element analysis software is used for modal analysis of the frame, which can effectively shorten the designand manufacturing time of the whole frame; Use LMS test Lab vibration test software tests the modal of the frame, and solves the resonance problem between the frame and the engine and transmission components. At the same time, the man-machine engineering experiment data collection is carried out to solve thedriver fatigue problem.Key words: frame; finite element analysis; ergonomic; vibration一、课题研究背景和意义中国大学生方程式汽车大赛自2010本土化以来，经过几年的学习与沉淀，不管是举办方或者是学生团队都有了蓬勃的发展，成绩喜人。