大學生方程式賽車懸架系統設計
一、 課題研究意義
中國大學生方程式汽車大賽（簡稱FSAE），在2010年開始舉辦，至2012年已舉辦三屆，大賽目的是為了提高大學生汽車設計與團隊協作等能力，而華南農業大學2012年才組隊設計賽車，現在還沒有派隊參加比賽，本文初步探討SAE賽車懸架設計的方案，為日後華南農業大學參賽打下基礎。
本課題的重點和難點
1、根據整車的佈置對FSAE賽車懸架的結構形式進行的選擇。 2、對前後懸架的主要引數和導向機構進行初步的設計。 3、用Catia或Proe建立懸架三維實體模型。
4、在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進行模擬，分析其運動學效能（包括得到車輪主要定位引數與輪距的變化情況）。
5、懸架設計方案確定後的最佳化改良。最佳化的方案一：用ADAMS/Insight進行最佳化，以車輪的定位引數（前束、外傾、主銷內傾、後傾）最佳化目標，以上下橫臂與車架的鉸接點為設計變數進行最佳化。最佳化的方案二：輕量化，使用Ansys軟體進行模擬懸架工作狀況，進行受力分析，強度校核，最佳化個部件結構，受力情況。
二、 課題研究方法
1、查閱FSAE懸架的設計。
2、運用Pro/E或者Catia進行零件設計和模擬建模，設計出懸架的雛形。 3、在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進行模擬，分析其運動學效能。 4、用ADAMS/Insight進行最佳化，改善操縱穩定性。
5、使用Ansys軟體進行模擬懸架工作狀況，進行受力分析，最佳化個部件結構及輕量化。
三、 課題的技術設計路線
懸架設計流程如下：
（1）首先要確定賽車主要框架引數，包括：外形尺寸、重量、發動機馬力等等。
（2）確定懸架系統型別，一般都會選用雙橫臂式，主要是決定選用拉桿還是推杆。
（3）確定賽車的偏頻和賽車前後偏頻比。
（4）估計簧上質量和簧下質量的四個車輪獨立負重。
（5）根據上面幾個引數推算出賽車的懸架剛度和彈簧的彈性係數。
（6）推算出賽車在沒有安裝防側傾杆之前的懸架剛度初值，並計算車輪在最大負重情況下的輪胎變形。
（7）計算沒安裝防側傾杆時賽車的橫向負載轉移分佈（Lateral Load Transfer Distribution, LLTD）。
（8）根據上面計算數值，選擇防側傾杆以獲得預想的側傾剛度和 LLTD。 （9）最後確定減振器阻尼率。
（10）上面計算和選型完成後，再重新對初值進行校核。
（11）運用Pro/E或者Catia進行零件設計和模擬建模，設計出懸架的雛形。 （12）在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機模型，進行模擬，分析其運動學效能，並用ADAMS/Insight進行最佳化分析。
（13）使用Ansys軟體進行模擬懸架工作狀況，進行受力分析，最佳化個部件結構及輕量化。
四、 論文提綱
摘要
第一章 緒論
1.1 FSAE賽事簡介 1.2 FSAE懸架研究現狀
1.3 論文主要研究內容及意義 第二章 FSAE前後懸架設計
2.1懸架概述及設計流程 2.2懸架選型
2.2.1懸架分類及優劣分析 2.2.2確定懸架型別 2.3懸架引數設計2.3.1車輪定位引數2.3.2懸架幾何2.3.3剛度計算2.3.4阻尼計算
2.3.4基本引數的確定 2.4零部件設計
第三章FSAE前後懸架運動學建模模擬分析及最佳化 3.1Adams/car及Adams/Insight概述 3.2FSAE前後懸架運動學建模
3.3FSAE前後懸架模擬分析 3.4FSAE前後懸架最佳化
第四章FSAE前後懸架有限元分析及最佳化
4.1FSAE賽車懸架關鍵部件靜力學分析
4.2 FSAE賽車懸架關鍵部件結構強度模擬分析
4.3輕量化方法
五、 參考文獻
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