基于整車仿真分析的FSAE車架輕量化設計研究.pdf

1、中國大學生方程式汽車大賽(簡稱“中國FSAE”)是一項由高等院校汽車工程或汽車相關專業(yè)在校學生組隊參加的汽車設計與制造比賽。賽車的整體性能對賽車在比賽中的表現(xiàn)有著至關重要的作用。車架作為賽車的一個重要組成部分，不僅是大部分零部件和總成的承載體和連接體，而且還承受著各種復雜的載荷。因此車架的優(yōu)化設計對整車的性能有著重要的意義。本文依據(jù)某校的FSAE賽車的車架與懸架為研究對象，利用ADAMS建立：懸架模型并進行不同工況下的理論分析與動力學模

2、型的仿真，求出懸架與車架之間的受力，然后對車架進行有限元分析以及輕量化設計，最終對輕量化后的車架進行安全合理性驗證。
　　首先，依據(jù)某校FSAE賽車的車架與懸架實物模型，分別在ADAMS中建立懸架模型并進行動力學仿真，求出懸架與車架連接點在不同工況下的受力值大小，之后在Pro/E中利用EFX建立桁架式車架模型，然后導入ANSYS Workbench中對車架進行不同工況下的有限元分析。
　　其次，根據(jù)輕量化設計的相關理論和方法

3、進行研究與歸納，并將其應用到車架輕量化設計研究中，在對車架不同工況下有限元分析的基礎上，根據(jù)應力分布結(jié)果以及拓撲優(yōu)化，功能輕量化的相關理淪，對車架強度分布富裕的地方進行輕量化設計，使得車架減輕了4.8Kg，得到新車架的質(zhì)量為31.6Kg，減重比為13.2％。
　　最后，對輕量化后的車架進行剛度與強度的靜力學分析，對比輕量化前后車架對整車性能的影響。并對輕量化后的車架進行模態(tài)分析來驗證賽車的車架是否滿足振動要求。結(jié)果表明，本次輕量化