大学生方程式赛车车架设计与优化
０ 引言 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
汽车相关专业的在校学生组 队参加 的汽车设计 与制造 比赛 。由 各参赛车 队按照赛事规则 和赛车制造标准 ，在 １年内 自行设计 和制造 出在加速 、制动 、操控性等方面具有优异表现的小 型单人 座赛车 ，并完成全部或部分 比赛 ，以最终得分排出名次。赛车 车 架 的设计能否满足赛车的整车布置要求 ，要求在各工况 下不 发 生重大变形和破坏。为此 ，结合 ＣＡＤ和 ＣＡＥ的方法对车架进行 设 计和加工分析 ，如在设计 时使 用 ＣＡＤ类 软件 ，设 计 由稳定 三 角形基础单元构建的车架空间桁架结构 ，以及使用 ＣＡＥ类 软件 通过有 限元 的方法完成设计 、加工有限元校核 ，提高车架使用 可 靠性 ；不但可高效完成设计 与实验 ，缩短加工周期 ，还可兼容 日
对于一些不需要非常专业维修技术 的故 障检修 ，可 以使用 应急技术维修办法。例如机械 由于环境 、工作时间等各方 面因素 发生疲劳故 障 ，可 以使用应 急技术维修 ，相较于专业故 障维修 ， 应急技术维修对维修人员 的能力要求较低 ，因为应急技术 维修 操作容 易 ，同时使用 的都是常用工具。例如当轮胎发生锈蚀而粘
［６］ 王水 龙 ，陈新锟 ，闵林丽 ．工程机械 的故 障检 测与维修探 析 ［Ｊ］．山
东工业技术 ，２０１６（７）：７５—７６．
［编辑 李 波］
设置管理与维叠 ２０１７ Ｎｏｌ２（Ｔ）四
加工技术 和设备 ，适于单件或小批量生产类车辆。对车架进行局
根据赛事要求 ，
部更改也较 为方便 ，如可通过重新切分 ，改变连接点位置等即可 主要 加载 载荷 位于
发动机 、振动应用 、油样分析以及 内燃机异响检测等。当发现故
障需要 维修 时，可 以将维修分为专业故 障维修以及应 急技 术维
修。分 别采取不 同方法解决问题。
参考 文献
［１］ 张荣 ．工程机械 的故 障检测与维修［Ｊ］．南方农机 ，２０１６（９）：２６—２７．
［２］ 扈波．工程机械 的故障检测与维修探析［Ｊ］．科技风 ，２０１６（１）：１５—１６．
［３］ 徐广 生．工程机械 的故障检测与维修［Ｊ］．交通世界 （建养 ·机械 ），
２０１５（３）：５－６． ［４］ 张 贵 明．工程机 械的故 障检测 与维修 探析 ［Ｊ］．黑龙 江科 技信 息 ，
２０１６（１１）：２５—２６．
［５］ 李旭进．工程机械的故障检测与维修 ［Ｊ］．技术与市场 ，２０１７（９）：１５．
大学生方程式赛 车车架设计 与优化
李睿 龙
（武汉经济技 术开发 区第一 中学，湖北武汉 ４３００５６）
摘 要 ：根据 大学生方程 式汽车大赛规则要 求，在 考虑车 架加 工、零部件 装配、人 员乘 坐等情况 下，使 用高效的车 架框 架建模软件 Ｒｈｉｎｏ完成赛 车车 架框架布局设计 ，并在此基础上使 用 ＡＮＳＹＳ ＡＰＤＬ对 车架框 架划分的 Ｂｅａｍ单元进行有限元 分析 。基于分析 结果 对车架应力集 中位置等通过采用不 同方式 ，改变或 满足 大赛方要 求的管材 口径和材料属性 ，在满足赛事要 求的 同时 ，也得到 最优 的 车 架布 局 方 案 。 关键词 ：大学生方程式 ；赛车车架 ；分析 ；梁单元 ＤＯＩ：１０．１６６２１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎｌ００１—０５９９．２０１７．１２Ｄ．５８ 中图 分 类 号 ：Ｕ４６８．２ 部部件 的优化更迭 。使用 Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ进行 网格参 数化调整 ，以及有 限元 自带 Ｍａｃｒｏ宏语言进行仿真优化后 ，大大 提高 了优化效率。 １ 车 架 设 计 １．１ 车 架 类 型 选 择
（１）一体式金属车架 ，是通过各种部件装 配而成 ，包括地 台、 车顶 、侧板 等。各组件大部分是 由冲压成形而成 ，因此其拥 有 良 好 的撞击保护能力和高刚度 。但缺点是 ，由于使用较多的金属材 料 ，其重量较 大；需使用专用设备 （如压机 、模具 等 ），以及 较多的 技术与资金投入 。
实现 。由于该类型车架 比承载式车架有更好 的机械性能 ，而被广 主环及前环顶部 ，在
（２）桁架式金属车架（也称管桁架式金属架 ），车架 主要 以钢 管焊接 而成 的三维三角形框架结构 ，工艺相对简单 ，无 需特殊的
料能够对特定 的机械故 障部位进行维修 ，然而又不仅仅 局限于 维修 ，经过这种 材料 的维 修后 ，机械 的使用 寿命和使 用能力 大 幅度提升 。一般情况下 ，当机械维修 工程师们面对故 障机械的 时候 ，首先要对 机械进行 初步维修 ，这时使用 的材料 是一些 粘 结能力较好 的材料 以及一些 阻隔性 材料 。这 些材料 能够有 效 提高设备 的摩擦抗 拒能力 和高温抗 拒能力 ，也有利 于工程 机 械维修后 的使用 。因此 ，维修技术人 员对这些材料 的使 用有着 非常高 的标 准 ，要 求维修技 术人员 能够对这 种维修 的方法 熟 练掌握 ，与此 同时 ，还 能够根 据不 同 的环境 、不 同的机 械进 行 不 同的维修 手段 ，非常 考验维修技 术人 员的操作 能力 。另外 ， 在进行 机械故 障维 修 的时候 ，也使 用到纳米 固体 润滑 干膜 以 及高效超音速 系列的材料 。为 了保证工程机械 的维修质量 ，维 修企业 不仅需使用 更优 良的材料 ，还需要 引进高 水平 的维修 人才 ，做好人员 的岗位 培训 。 ４．２ 应急技术维修
结紧密时 ，拆 卸轮胎非常不方便 ，这时可 以利用水做 润滑剂 ，利
用铲刀施加压力 ，利用铁棒进行 固定 ，最后用起重机将 其分离 。
５ 结语
尽 管我 国工程机械的检测技术发展 的时间不长 ，目前 已经
基 本赶上世界发展水平 ，但还有一些地方值得专业人 员不 断去
努力。工程机械 的故障检测技术具体应用包含汽油发 动机 、柴油
基于FSAE大学生方程式赛车的副车架设计
总735期第一期2021年1月河南科技Henan Science and Technology基于FSAE大学生方程式赛车的副车架设计贾锰陈锶哲刘志龙何鑫涛（华南理工大学广州学院汽车与交通工程学院，广东广州510000）摘要：前几年，车架流行桁架钢管结构，但是其存在加工困难、定位误差大、制造过程中产生废料过多等问题。
目前，部分高校针对车架后舱提出一个较为不错的解决方案——副车架。
本文通过CATIA软件进行结构绘制，通过Hypermesh软件进行有限元分析，通过应力云图对结构进行改良，最终设计出一种副车架结构，在满足整车刚性和强度的同时达到车身轻量化的目的。
研究结果表明，副车架可以用于后轮差速器支架、后悬叉臂、后悬减震器等的安装，方便赛车后面结构的安装，提高赛车整体刚度和强度，其结构优势明显。
关键词：FSAE赛车；副车架；CATIA；Hypermesh中图分类号：U469.696文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）01-0039-03 Sub-frame Design of College Student Formula Racing Car Based on FSAEJIA Meng CHEN Sizhe LIU Zhilong HE Xintao（School of Automobile and Traffic Engineering,Guangzhou College of South China University of Technology，GuangzhouGuangdong510000）Abstract:In the past few years,the truss steel pipe structure was popular in the frame,but it has problems such as difficult processing,large positioning error,and excessive waste generated in the manufacturing process.At present, some colleges and universities have proposed a relatively good solution for the rear compartment of the frame-the sub-frame.In this paper,the structure was drawn through the CATIA software,the finite element analysis was per⁃formed through the Hypermesh software,and the structure was improved through the stress cloud diagram,finally,a sub-frame structure was designed to meet the rigidity and strength of the vehicle while achieving the purpose of light⁃weight body.The research results show that the sub-frame can be used for the installation of rear wheel differential brackets,rear suspension wishbones,rear suspension shock absorbers,etc.,which facilitates the installation of the rear structure of the car,improves the overall rigidity and strength of the car,and has obvious structural advantages. Keywords:fsae racing car；subframe；CATIA；Hypermesh目前，我国FSAE方程式赛车的车架有两种形式：一是采用复合材料单体壳；二是采用桁架钢管结构。
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。
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。
大学生方程式赛车
大学生方程式赛车作者:日期:辂般舫駐要辭酸戢醐连翩艇对点麻曰龊聽gmsw,毓贿跆 有力的魏予阪»乜车架规则总体要求SOfumia \上冊的MS/iWM 申何的樋|肪撞杠 阪沖的侧斷曲H大学生方程式的赛车主要是使用桁架式结构的钢管车架和复合材料的单体壳结构这两种。
ni 1} 工* fTJr车架基本结构:砂£＞雹 每一支车队的车架结构中都需要尽可能多的使用三角结构 ，点对点，符合力学要求例如防滚架是赛车对车手安全保护的一个最重要的安全屏障 ，当赛车发生翻滚时必须保护 车手的 头■部 和腿部 不与地 面接触，因 此规则 会有硬 性设计 要求。
驾驶舱空间要求驾驶舱内部横载面为了保证驾驶员的逃生空间和腿部空间，规则还限宦了 驾驶舱最小开口和驾驶舱内部横截面的空间要求。
基于大赛规则和人机工程，对车架的数据尽可能多的采集足够的数据，为后期的三维模型的建立提供数据支持 、熟读规则，模型搭建获取设计基本参数由于赛车必须车轮外露和座舱敞开（方程式赛车式样），因此赛车的安全性必须得到保证。
所以采用钢管作为赛车的框架结构的赛车必须符合赛会对钢管材料的要求、管径厚度、结构形式等要求。
规则对结构的要求对于这农册啲要求援证车羽S#辍生鳩或 耐，车手的头課身体曲和地面发生雖 从 而民证车手的安全，薜醉栗的®!边購触必须由车手（车手以正常驾 删魁）两赂跌删毗驾驶舱幵口 连删轩头跚 甜到车手头虽的距离至＞■赛车还需要适合从第5百分位的女性到第95百分位的男性车手驾驶，因此需要搭接模型进行数据采集。
在性能和舒适性方面需要做出取舍，数据需要不断调整。
二、使用三维软件进行建模和分析在有限元软件中进行静力分析、优化及模态，得出车架扭转刚度，在满足车架安全和使用的条件下对车架结构进行优化和轻量化。
三、定位模具和焊接由于方程式车架的设计比较紧凑，许多零部件的安装位置极限，因此对焊接精度要求比较高，同时还需要注意焊接的时候的热变形。
FSAE赛车车架结构优化和轻量化
前隔板 前环斜撑 前环 侧防撞壁
主环 主环斜撑
图 l 第一届 FSAE 赛车车架三维模型 Fig．1 Three－dimensional model of The First FSAE Frame
2 车架有限元模型（包括网格的划分）
为了减少计算量， 需要对车架的网格大小进 行合理控制。 对于受力复杂的下层车架钢管划分 网 格 分 得 细 密 些 ，尺 寸 单 元 约 为 5mm，其 对 于 受 力较少的上层车架单元网格划分得粗些， 其尺寸 单元约为 25～45mm，对于与悬架硬点和发动机固 定点相连接的车架管件网格划分要更细些。
力分析和模态分析，根据仿真分析结果进行结构优化和轻量化设计，最后确定我校第二届 FSAE 赛车车架，实现
车架减轻重量 8．4kg。 因此，结构优化和轻量化对赛车设计制造有重要意义。
［关键词］ 大学生方程式赛车；车架结构优化；有限元；轻量化设计
［中图分类号］ U469．6＋96 ［文献标志码］ A
［文章编号］ 1673-3142(2012)11-0037-05
1 车架三维模型的建立
FSAE赛 车 车 架 的 几 何 模 型 是 依 据 中 国 大 学 生方程式赛车车架的结构要求来建立的车架三维 模 型 ［2］，具 体 的 技 术 要 求 如 下 。 1．1 主环及主环斜撑要求
主环必须由一根未切割的，连续的，截面形状 封闭的钢管构成， 必须从车架一侧的最低处向上 延伸，越过车架，再到达另一侧的车架最低处。 从 侧视图看， 主环和主环斜撑禁止布置在过主环顶 端垂线的同侧。 主环斜撑和主环的连接点应尽量 接近主环顶端， 连接点低于主环顶端的距离不得 超过 160mm（6．3 英寸）。 主环和主环斜撑所成夹 角至少为 30 °。 主环斜撑必须是直的，即没有任何 弯曲。 1．2 前环及前环斜撑要求
大学生方程式赛车(总体设计)毕业设计(论文) 精品
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）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2011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 overall 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 2011 auto contest rules determine college 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 made 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赛车总体概况 (1)§1.1 FSAE赛车起源 (1)§1.2 FSAE赛车现状 (2)§1.2.1国际赛车概况 (2)§1.2.2国内赛车概况 (2)§1.2.3我校赛车概况 (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赛车项目意义 (5)第二章FSAE赛车总体设计 (7)§2.1 总体设计目标 (7)§2.2 赛车目标参数的初步确定 (8)§2.2.1 发动机选择 (9)§2.2.2 轮胎的选择 (10)§2.2.3 传动系最小传动比的确定 (11)§2.2.4 传动系最大传动比的确定 (11)§2.3 赛车发动机选型 (12)§2.4 赛车主要设计参数的确定 (13)§2.4.1 尺寸参数 (13)§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 (18)§2.5.2 转向系统设计 (19)§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 (23)§2.5.6 车架设计 (23)第三章赛车动力性与燃油经济性 (25)§3.1 汽车的动力性 (25)§3.1.1 动力性的评价指标 (25)§3.1.2驱动力—行驶阻力图 (25)§3.1.3 汽车的加速能力 (28)§3.1.4 动力特性图 (29)§3.1.5 功率平衡 (31)§3.2 燃油经济性 (32)第四章赛车总体布置 (34)§4.1整车布置的基准线（面）-零线的确定 (34)§4.2各部件的布置 (34)§4.3总体设计参数表 (37)第五章结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)第一章FSAE赛车总体概况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。
大学生方程式赛车整车设计
104AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计大学生方程式赛车整车设计姜沛羽 任峰 李龙海长春师范大学工程学院 吉林省长春市 130032摘 要： 赛车的整车设计是赛车制造过程中的第一步也是最重要的一步，本文中写明长春师范大学工程学院车辆工程专业根据FSEC 规则设计的赛车的整车设计方案，详细的论述了该车的整车主要参数、悬架、转向、电气、车架等方面的设计方案。
关键词：FSEC 赛车；整车设计；转向系统；电气系统；车架1 引言中国大学生电动方程式汽车大赛（FSEC）是由中国汽车工程学会主办，考验各个有汽车专业高校学生在汽车设计与制造方面能力的比赛，全国多所院校参加。
本文围绕本次大赛长春师范大学新时代车队自主设计的赛车展开，分析了该车的整车主要参数、悬架、转向、电气、车架等方面的设计，并通过对实车的测试，验证的设计过程的合理。
2 整车主要参数整车的设计理念是在兼顾大赛规则、成本、性能等因素下尽量选择合适的轴距，同时做好承重合理分布、前后轴载荷的均匀分配。
轴距和轮距是很重要的参数，轴距的大小会影响到整车的质量和中心的额位置，增加轴距长度，会提高抗俯仰和横摆性能增强稳定性，但同时会一定程度上影响汽车的灵活性。
综合考虑到轻量化、重心位置等因素，将轴距定为1650mm以达到理想的性能。
根据大赛规则，车辆的最小轮距不可以小于最大轮距的75%，轮距的选择决定了汽车的横向宽度、横向稳定性等因素，综合考虑，前轮轮距定为1220mm，后轮轮距定为1180mm，并确定汽车总宽1220mm，考虑到车架的长度，将汽车总长定为2450mm。
3 悬架系统设计悬架系统采用了推杆不等长双横臂独立悬架，并选用10英寸铝合金轮辋、Hoosier43105轮胎。
通过ANSYS分析，确定了推杆长度以及最佳焊点，并在后期的调试中进行了严谨的修改，以保整车的最佳状态。
4 转向系统设计在比赛中，八字绕环和高速避两个项目对赛车的转向系统提出了很高的要求，因为车身较轻，故采用了无助力的机械式转向器并将其附于车架底部。
大学生方程式赛车设计（模具及卡具设计）（有cad图三维图）
大学生方程式赛车设计（模具及卡具设计）（有cad图三维图）毕业设计（论文）题目大学生方程式赛车设计（模具及卡具设计）2013年5月30日方程式赛车模具及卡具设计摘要本文依据大学生方程式汽车大赛FSAE赛事技术规则对大学生方程式赛车整体车架、悬架进行了模具及卡具设计。
在卡具设计当中不仅需要考虑赛车车架各杆件是否定位完全以及夹紧可靠，同时必须考虑支撑杆件的强度和刚度能否满足要求，最终还必须考虑焊接空间是否与支撑杆干涉。
在模具设计当中不仅要考虑凸、凹模的加工精度以及冲压机的选择，同时还必须考虑凸、凹模的强度和刚度。
本文在完全满足上述要求的前提下对模具及卡具进行了设计。
在模具及卡具设计之初，将方程式汽车大赛的有关规定和评分标准，作为后续模具及卡具设计的技术规范要求；为了达到卡具设计合理性的目的，本设计参考了湖南大学、天津大学以及部分国外大学的赛车模具及卡具。
进入设计阶段，本设计通过分析比较几种模具及卡具的结构形式，决定选择定位与夹紧一体化的卡具设计，采用压弯模制得对强度要求较高的主环。
然后依据技术规范、车架的最终尺寸确定了卡具及模具的结构形式和具体尺寸，并在UG7.0中建立车架卡具的模型。
再对模具及卡具进行受力分析，使各杆件能合理的定位、夹紧，使主环能满足强度和精度的要求，直至模具及卡具结构满足各个方面的要求。
关键词：FSAE，模具，卡具，建模，工艺分析FORMULE SAE—A MOLD AND FIXTURE DESIGNABSTRACTBased on equation FSAE car competition event technical regulations of university students for the college studentsformula overall frame, suspension for the mould and fixture design. In fixture design not only need to consider whether or not the car frame each bar of positioning and clamping completely reliable, at the same time must consider the strength of the support bar and stiffness can meet the requirements, the final must also consider whether the welding space interference with the support bar. During mold design should not only consider the machining precision of the convex, concave die and punch, also must consider the intensity of the convex, concave die and stiffness. In this paper, on the premise of fully meet the above requirements on the mould and fixture design.At the beginning of the mould and fixture design, the formula car contest regulations and criteria, as the follow-up mold and fixture design of the technical specification requirements; In order to achieve the purpose of fixture design rationality, the design reference of Hunan university, Tianjin university and some of the foreign car mold and fixture. Entered the stage of design, this design through the comparative analysis several kinds of mould and the structure of fixture, decided to choose integration of positioning and clamping fixture design, USES the bending molding of strength to demand higher main ring. Then according to specification, to obtain the final size of the frame the structure of the mould and fixture and the specific size, and set up in the UG7.0 frame models of the fixture. Stress analysis was carried out on the mold and fixture, make each bar can reasonable positioning, clamping, the main ring can meet the accuracy requirement of the strength and, until the mold and fixture structure meet the requirements of all aspects.Key words: FSAE, mould, fixture, modeling, process analysis 目录第一章绪论 (1)§1.1 赛事简介 (1)§1.2 大赛性质 (2)§1.3 大赛理念 (2)§1.4 愿景与使命 (2)§1.5 组织结构 (3)第二章焊接卡具的设计 (4)§2.1 焊接的主要类型 (4)§2.1.1 点焊 (4)§2.1.2 凸焊 (4)§2.1.3 钎焊 (5)§2.1.4 二氧化碳焊 (5)§2.2 车用焊接卡具分析 (5)§2.3 焊接夹具的分类 (6)§2.3.1 无驱动夹具 (6)§2.3.2 气动夹具和手动夹具 (6)§2.4 焊接夹具的结构设计 (7)§2.5 六点定位原则在车身焊装夹具上的应用 (7) §2.6 焊装夹具设计原则 (8)§2.7 焊装夹具的基本要求 (8)§2.8 工艺分析 (9)§2.8.1 车架的分析 (9)§2.8.2 基准的选择 (9)§2.8.3 制定工艺路线 (10)§2.9 定位、夹紧元件的选择 (11)§2.9.1 定位元件及定位方式的选择 (11)§2.9.2 工件的夹紧及对夹紧装置的要求 (13)§2.9.3 定位误差的分析与计算 (13)§2.10 工件的夹紧 (14)§2.10.1 夹紧装置的设计原则 (15)§2.10.2 夹紧力确定的基本原则 (16) §2.10.3 减小夹紧变形的措施 (18)第三章模具的设计 (20)§3.1 模具的发展与现状 (20)§3.1.1 国内模具的发展与现状 (20)§3.1.2 模具CAD/CAE/CAM技术 (22) §3.2 零件工艺性分析 (23)§3.2.1 材料选择 (23)§3.2.2 结构分析 (23)§3.2.3 工艺分析 (24)§3.3 U形件弯曲模结构设计 (25)§3.3.1 模具的整体结构 (25)§3.3.2 凸、凹模的结构和固定形式 (25) §3.4 模具零件的设计与计算 (26)§3.4.1 凸、凹模的间隙 (26)§3.4.2 弯曲力计算 (27)§3.4.3 凸模长度的确定 (28)§3.4.4 凹模尺寸的确定 (28)§3.5 冲压设备的选用 (29)§3.5.1 冲压设备主要技术参数 (29)§3.5.2 冲压力的计算 (31)§3.5.3 选择压力机 (31)§3.6 模具强度和刚度的计算 (32)第四章结论 (35)参考文献 (36)致谢 (38)第一章绪论§1.1 赛事简介Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会（the Society of Automotive Engineers 简称SAE）主办。
大学生方程式赛车气动性优化设计毕设论文
河北工业大学毕业论文作者：学号：110322学院：系(专业)：车辆工程题目：大学生方程式赛车气动性优化设计指导者：讲师(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015年 05月 21 日目录1.绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2车身气动性研究现状 (2)1.3研究内容 (3)1.3.1 使用UG对车身进行建模 (5)1.3.2 前期处理 (6)1.3.3 边界条件设定 (6)1.3.4 FLUENT计算结果 (6)2.赛车空气动力学特性 (6)2.1负升力产生原理 (8)2.2空气动力学附加装置 (8)2.2.1前负升力翼 (9)2.2.2后负升力翼 (10)3 空气动力组件与车身的CAD初步模型................... 错误！未定义书签。
4 空气动力组件与车身的前期处理 (13)4.1 模型检查 (15)4.2 设置网格参数 (16)4.3 网格划分并检查质量 (17)5 空气动力组件与车身的流体分析 (17)5.1边界条件 (18)5.2 外流场分析 (19)结论 (24)参考文献 (24)致谢 (27)1. 绪论1.1课题研究的背景及意义车身流体力学是车体与周围空气相对运动的研究时产生的相互作用和运动。
气动性的优劣直接影响汽车上的经济性，动力性能，乘坐舒适性和操纵稳定性。
汽车气动性的优化设计是目前汽车车身设计的一个重要方向，这直接影响的汽车的性能。
大学方程式赛车的研究，国内车队，空已经有了一定的研究基础，气动性的优化设计已经被各个车队所重视。
在日后更高规格的比赛中气动性的优化设计已经成了必不可少的一部分，大学方程式是一场内场场地比赛，其对轮胎和场地的要求较高，在比赛的第一部分要求讲解赛车的设计理念与过程，并展示仿真分析；在比赛的第二部分就是要展示汽车的整体性能在赛制要求下以最快的速度完成比赛，方程式赛车为了跑的更快展示更大的功率就要以牺牲车重为代价，这是增加空气动力学套件就可以解决车重过轻的问题。
fsae方程式赛车车架 扭转刚度
fsae方程式赛车车架扭转刚度
标题:fsae方程式赛车车架扭转刚度
在FSAE(Formula Student Automotive Engineering)方程式赛车设计中,车架的扭转刚度是一个非常重要的性能指标。
扭转刚度是指车架在受到扭转力矩作用时抵抗扭转变形的能力。
一个高扭转刚度的车架可以确保车辆在弯道过程中保持良好的操控性和稳定性。
提高车架的扭转刚度主要有以下几种方式:
1. 优化车架结构设计
采用空间支撑结构、三角形结构等设计理念,可以有效增加车架的扭转刚度。
同时,合理布置车架上的加强筋和肋板也能提高扭转刚度。
2. 选用合适的材料
一般来说,铝合金、钢材和碳纤维等高强度轻质材料可以在保证足够强度的同时减轻车架重量,从而间接提升扭转刚度。
3. 优化焊接工艺
采用高质量的焊缝设计和焊接工艺,能够确保焊缝的强度,进而提高整个车架结构的扭转刚度。
4. 有限元分析优化
利用有限元分析软件对车架进行虚拟建模和优化,可以找到结构的薄弱环节,并针对性地加强这些部位,最大限度地提升扭转刚度。
FSAE赛车的扭转刚度直接影响着赛车的操控性能。
车队需要在设计阶段就重视这一指标,通过各种手段来提高车架的扭转刚度,为赛车的整体性能打下坚实的基础。