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大學(xué)生方程式賽車懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、 課題研究意義
中國大學(xué)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(xué)生汽車設(shè)計(jì)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，而華南農(nóng)業(yè)大學(xué)2012年才組隊(duì)設(shè)計(jì)賽車，現(xiàn)在還沒有派隊(duì)參加比賽，本文初步探討SAE賽車懸架設(shè)計(jì)的方案，為日后華南農(nóng)業(yè)大學(xué)參賽打下基礎(chǔ)。
本課題的重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、根據(jù)整車的布置對(duì)FSAE賽車懸架的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行的選擇。 2、對(duì)前后懸架的主要參數(shù)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)。 3、用Catia或Proe建立懸架三維實(shí)體模型。
4、在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行仿真，分析其運(yùn)動(dòng)學(xué)性能（包括得到車輪主要定位參數(shù)與輪距的變化情況）。
5、懸架設(shè)計(jì)方案確定后的優(yōu)化改良。優(yōu)化的方案一：用ADAMS/Insight進(jìn)行優(yōu)化，以車輪的定位參數(shù)（前束、外傾、主銷內(nèi)傾、后傾）優(yōu)化目標(biāo)，以上下橫臂與車架的鉸接點(diǎn)為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化的方案二：輕量化，使用Ansys軟件進(jìn)行模擬懸架工作狀況，進(jìn)行受力分析，強(qiáng)度校核，優(yōu)化個(gè)部件結(jié)構(gòu)，受力情況。
二、 課題研究方法
1、查閱FSAE懸架的設(shè)計(jì)。
2、運(yùn)用Pro/E或者Catia進(jìn)行零件設(shè)計(jì)和仿真建模，設(shè)計(jì)出懸架的雛形。 3、在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行仿真，分析其運(yùn)動(dòng)學(xué)性能。 4、用ADAMS/Insight進(jìn)行優(yōu)化，改善操縱穩(wěn)定性。
5、使用Ansys軟件進(jìn)行模擬懸架工作狀況，進(jìn)行受力分析，優(yōu)化個(gè)部件結(jié)構(gòu)及輕量化。
三、 課題的技術(shù)設(shè)計(jì)路線
懸架設(shè)計(jì)流程如下：
�。�1）首先要確定賽車主要框架參數(shù)，包括：外形尺寸、重量、發(fā)動(dòng)機(jī)馬力等等。
（2）確定懸架系統(tǒng)類型，一般都會(huì)選用雙橫臂式，主要是決定選用拉桿還是推桿。
�。�3）確定賽車的偏頻和賽車前后偏頻比。
（4）估計(jì)簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的四個(gè)車輪獨(dú)立負(fù)重。
（5）根據(jù)上面幾個(gè)參數(shù)推算出賽車的懸架剛度和彈簧的彈性系數(shù)。
�。�6）推算出賽車在沒有安裝防側(cè)傾桿之前的懸架剛度初值，并計(jì)算車輪在最大負(fù)重情況下的輪胎變形。
�。�7）計(jì)算沒安裝防側(cè)傾桿時(shí)賽車的橫向負(fù)載轉(zhuǎn)移分布（Lateral Load Transfer Distribution, LLTD）。
�。�8）根據(jù)上面計(jì)算數(shù)值，選擇防側(cè)傾桿以獲得預(yù)想的側(cè)傾剛度和 LLTD。 （9）最后確定減振器阻尼率。
�。�10）上面計(jì)算和選型完成后，再重新對(duì)初值進(jìn)行校核。
�。�11）運(yùn)用Pro/E或者Catia進(jìn)行零件設(shè)計(jì)和仿真建模，設(shè)計(jì)出懸架的雛形。 （12）在Adams/car中建立該懸架的虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行仿真，分析其運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，并用ADAMS/Insight進(jìn)行優(yōu)化分析。
�。�13）使用Ansys軟件進(jìn)行模擬懸架工作狀況，進(jìn)行受力分析，優(yōu)化個(gè)部件結(jié)構(gòu)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(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容及意義 第二章 FSAE前后懸架設(shè)計(jì)
2.1懸架概述及設(shè)計(jì)流程 2.2懸架選型
2.2.1懸架分類及優(yōu)劣分析 2.2.2確定懸架類型 2.3懸架參數(shù)設(shè)計(jì)2.3.1車輪定位參數(shù)2.3.2懸架幾何2.3.3剛度計(jì)算2.3.4阻尼計(jì)算
2.3.4基本參數(shù)的確定 2.4零部件設(shè)計(jì)
第三章FSAE前后懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)建模仿真分析及優(yōu)化 3.1Adams/car及Adams/Insight概述 3.2FSAE前后懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
3.3FSAE前后懸架仿真分析 3.4FSAE前后懸架優(yōu)化
第四章FSAE前后懸架有限元分析及優(yōu)化
4.1FSAE賽車懸架關(guān)鍵部件靜力學(xué)分析
4.2 FSAE賽車懸架關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仿真分析
4.3輕量化方法
五、 參考文獻(xiàn)
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