大学生方程式赛车车架研究

发布时间：2017-10-07 00:15

  本文关键词：大学生方程式赛车车架研究

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【摘要】：本课题主要研究对象是大学生方程式赛车的车架。包括车架设计、强度、刚度和模态分析,为今后南理工FSAE赛车车架的设计提供了参考。首先详细阅读大赛的规则,根据大赛要求来设计车架,先进行车架的结构设计,确定车架的总体尺寸,然后对车架所采用的形式、材料、管件规格、管件的连接方式进行分析,接着利用CATIA三维建模软件创建完整车架的3D模型。把建立好的有限元模型导入ABAOUS软件中进行分析和计算。为了验证有限元模型,用电阻式应力应变仪对车架进行了静力试验,用静力试验得出的应力应变值和有限元模型分析值进行对比,得出有限元模型是可靠的。建立车架的力学模型,对车架在弯曲工况、制动工况、扭转工况和急速转弯工况下的强度进行计算和分析,并进行了车架的弯曲刚度和扭转刚度的计算和分析。从分析结果可知,车架强度和刚度满足机构设计要求,在车架受到大的作用力情况下也能保证部件不失效。最后为了评价车架的动态性能,对车架进行了模态分析,包括自由模态和约束模态的分析,提取了车架的前10阶振型图,对其固有频率和激励频率也进行了分析,发现车架低阶频率分布合理,车架不会产生共振。
【关键词】：大学生方程式赛车 车架 有限元分析 静力学分析 模态分析
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.32;U469.696
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题背景9
• 1.2 FSC现状研究9-12
• 1.2.1 国外研究现状10
• 1.2.2 国内的研究现状10-12
• 1.3 本课题的研究内容12-14
• 2 车架的初步设计与建模14-27
• 2.1 车架的设计要求14-15
• 2.2 赛车车架的设计以及三维建模15-21
• 2.2.1 车架类型选择15-16
• 2.2.2 车架的材料选择16-17
• 2.2.3 车架连接方式选择17
• 2.2.4 车架结构尺寸参数的初步选定17-18
• 2.2.5 车架主要部件设计18-21
• 2.2.6 车架模型建立21
• 2.3 力学模型分析21-22
• 2.4 有限元模型的建立22-26
• 2.4.1 有限元的基本理论和方法22-24
• 2.4.2 有限元模型的建立24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 车架总成强度和刚度分析27-55
• 3.1 受力工况分析27-30
• 3.2 静力试验30-36
• 3.2.1 静力试验原理30
• 3.2.2 静力试验30-36
• 3.3 弯曲工况的分析36-39
• 3.4 扭转工况分析39-41
• 3.5 制动工况分析41-43
• 3.6 急速转弯工况分析43-46
• 3.7 车架的刚度分析46-50
• 3.7.1 车架弯曲刚度和扭转刚度的计算公式46-47
• 3.7.2 弯曲刚度的分析47-48
• 3.7.3 扭转刚度的分析48-50
• 3.8 赛车的安全结构分析50-54
• 3.8.1 主环、主环支承和主环支承结构支承分析50-51
• 3.8.2 前环结构分析51
• 3.8.3 侧防撞结构分析51-53
• 3.8.4 前隔板和前隔板支承结构分析53-54
• 3.9 本章小结54-55
• 4 模态分析55-64
• 4.1 固有频率和模态55-57
• 4.2 自由模态分析57-60
• 4.3 约束模态分析60-63
• 4.4 本章小结63-64
• 5 总结64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68

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1 张俊;;女车车架结构形式的初探[J];中国自行车;1989年04期

2 谷敏;;混合车车架工艺点滴[J];中国自行车;1990年05期

3 陈华新;;车架结构设计(二)[J];摩托车技术;1993年05期

4 高思榜;;摩托车车架结构的分析与优化研究[J];科技致富向导;2013年17期

5 桑t熑，

本文编号：985830