随着汽车制造以及相关行业的迅猛发展和生活的多元化要求,一般的汽车已经不能满足人们的要求,各式各样的多功能用车相继诞生,具有不同功能的特种车辆也渐渐来到了人类的身边。2010年首届大学生方程式赛车比赛在上海举行。使得方程式赛车的研究逐步走入高等学校。作为一个现代的赛车,悬架是赛车的重要组成部分之一,其结构和形式性能的好坏直接影响到赛车的行驶平顺性和操纵稳定性。所以设计一个良好的悬架是实现一个理想赛车的重要组成部分,在赛车的操纵稳定性课题研究中占有举足轻重的地位。本文首先根据整车的布置对FSC赛车悬架的结构形式进行选择,前后悬架均采用不等长双横臂独立悬架,然后对前后悬架的主要参数和导向结构进行初步设计;其次利用Adams/Car模块分别对赛车的前后悬架建立仿真模型,分别对建立的前后悬架模型进行双轮上下平行跳动仿真运动,得到车轮的定位参数和悬架主要参数的曲线变化。并且利用Adams/Insight对前后悬架进行优化,以车轮的定位参数为主要优化目标,以上、下横臂与车架的铰接点为设计变量,优化的结果显示该赛车的前后悬架满足设计要求,悬架的性能达到了理想的变化范围内;为了全面地对悬架进行分析,最后对悬架进行静力学研究,利用ANSYS对FSC赛车悬架的主要受力部件进行有限元分析,从其变形和应力两方面确定其满足结构要求。并且对前后悬架的下横臂进行模态分析,分析结果显示其结构同样满足设计要求。同时也为下一届FSC赛车的开发提供思路、方法以及宝贵的设计经验。
【学位授予单位】:辽宁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.696;U463.33
文章目录
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 FSC赛车的研究背景与意义
1.1.1 FSC赛车的研究背景
1.1.2 FSC赛车研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文研究主要内容
2 FSC赛车前后悬架设计
2.1 悬架的形式和重要参数计算
2.1.1 悬架的类型的确定
2.1.2 FSC赛车悬架偏频的确定
2.1.3 悬挂质量与非悬挂质量
2.1.4 FSC赛车悬架的侧倾角刚度
2.2 FSC赛车前后悬架的导向机构
2.2.1 侧倾中心高度
2.2.2 纵倾中心设计
2.2.3 双横臂悬架立柱的设计
2.2.4 悬架上下横臂的布置
2.2.5 摇臂和推杆的设计
2.3 弹性元件
2.4 车轮的定位参数
2.5 本章小结
3 FSC赛车前后悬架的仿真及优化
3.1 ADAMS软件介绍
3.2 FSC赛车前后悬架的建模
3.2.1 前悬架运动学建模
3.2.2 后悬架运动学建模
3.3 FSC赛车的前悬架运动学仿真
3.3.1 前轮轮距变化曲线
3.3.2 前悬架侧倾中心高度曲线
3.4 FSC赛车前悬架优化
3.4.1 ADAMS/Insight介绍
3.4.2 FSC赛车前悬架优化设计
3.5 FSC赛车后悬架运动学仿真
3.5.1 后轮定位参数仿真曲线
3.5.2 后悬架侧倾中心仿真曲线
3.5.3 后轮轮距变化仿真曲线
3.6 FSC赛车后悬架优化设计
3.7 本章小结
4 FSC赛车前后悬架的有限元分析
4.1 ANSYS软件
4.1.1 有限元法分析
4.1.2 静力有限元分析的基础
4.1.3 分析软件workbench介绍
4.2 FSC赛车前后立柱力学分析
4.2.1 几何模型的建立
4.2.2 单元类型的选取
4.2.3 材料属性的设置
4.2.4 ANSYS中前后悬架立柱的强度仿真分析
4.3 前后悬架的下横臂强度分析
4.4 前后悬架下横臂模态分析
4.5 本章小结
5 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
参考文献
致谢
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本文编号:
2208740
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