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fsae赛车车架分析以及优化设计,fsae赛车车架分析以及优化设计1.32万字自己原创的毕业论文，已经通过校内系统检测，重复率低，仅在本站独家出售，大家放心下载使用摘要 利用有限元分析技术对fsae赛车车架进行结构强度校核，刚度计算。并利用软件对赛车车架进行各种工况的模态分析。通过这些分析优化车架的结构，以及管件的规格，在保证强度、刚度的前提下，实现赛...
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FSAE赛车车架分析以及优化设计
1.32万字
自己原创的毕业论文，已经通过校内系统检测，重复率低，仅在本站独家出售，大家放心下载使用
摘要 利用有限元分析技术对FSAE赛车车架进行结构强度校核，刚度计算。并利用软件对赛车车架进行各种工况的模态分析。通过这些分析优化车架的结构，以及管件的规格，在保证强度、刚度的前提下，实现赛车车架的轻量化目标。
首先根据经验以及安装在车架上的各部件的尺寸在CATIA软件中进行车架模型的建立，然后将模型导入ANSYS Workbench中，利用ANSYS Workbench中的静力学模块对车架的弯曲工况，弯扭联合工况、过弯工况、启动加速工况以及紧急制动工况这几种工况进行结构强度校核。在完成结构强度校核后，对车架进行扭转刚度和弯曲刚度的计算。根据刚度计算的结果对车架的结构进行改进。最后，进行各种工况的模态分析，得到车架在各种工况下的模态振动频率以及振型，利用相关的固有频率数据对赛车其他部件提供设计指导。
关键词：FSAE 车架 有限元 强度 刚度 模态
FSAE Racing car frame analysis and optimal design
Abstract Using finite element analysis techniques for FSAE Formula Student racing frame structure strength, stiffness analysis and calculation, and using finite element software for frame modal analysis under different working conditions. Through these analysis optimize the structure of the frame and the size of the pipes, on the premise of guarantee the strength, stiffness, achieve the aim of lightweight frame.
First according to the experience and the size of other parts build the frame model in the CATIA software, then guide the frame model into ANSYS Workbench software, the application of finite element software related static structural check the frame structure strength under bend, torsion combined, cornering, start, emergency braking conditions.
After finishing the checking of the frame’s structure strehgth, calculate frame’s bending stiffness, torsional stiffness. On the basis of the results change the structure of the frame. Finally make the modal analysis under different conditions, get the frequency of the frame and the corresponding vibration type, the data related to the frequency of the use of the car other components to provide design guidance.
Key words: FSAE frame finite element strength stiffness modal analysis
引言
Formula SAE(FSAE) 是一项面向大学生的综合性工程教育赛事，自1978年开办以来，距今已有30多年时间，赛事遍及全世界15个国家。向所有大学生设计团队征集设计制造一辆小型的类似于标准方程式的赛车，要求赛车在加速、制动、操控性方面都有优异的表现并且足够稳定耐久。
赛前车队通常用8至12个月组的时间设计、建造、测试和准备赛车。在与来自世界各地的大学代表队的比较中，赛事给了车队证明和展示其创造力和工程技术能力 的机会。为了达到比赛的目的、学生可以把自己假想设计人员。某一制造公司聘请他们为其设计、制造和论证一辆用来评估该公司某一量产项目的原型车。预期的销 售市场是周末业余汽车比赛。因此，该车必须在加速，制动和操控性能方面表现出色。该车必须成本低廉、易于维修、可靠性好。此外，考虑到市场销售的因素，该车需美观、舒适，零部件也需要有通用性。
车架的设计优化的过程。大学生方程式赛车车架应先符合大赛的规则要求，所以车架的基本设计参数由大赛规则以及赛车的整车设计要求得到。完成车架的初步设计后，就可以利用优化设计的方法进行合理的优化，得到更加优良设计性能。
目录
第一章 绪论 7
1.1 研究背景和意义 7
1.2 国内外现状 7
1.2.1 国外研究现状 7
1.2.2 国内研究现状 7
1.3 本文研究的主要内容 8
1.4 小结 8
第二章 车架结构强度校核 9
2.1 FSAE赛车车架结构强度校核介绍 9
2.2 FSAE赛车车架结构强度校核模型的建立 9
2.2.1赛车车架的基本结构模型的建立 9
2.2.2赛车车架的结构强度校核模型的建立 12
2.3 FSAE赛车车架弯曲工况结构强度校核 13
2.3.1 车架弯曲工况边界条件 13
2.3.2 车架弯曲工况分析结果 16
2.4 FSAE赛车车架弯扭联合工况结构强度校核 17
2.4.1车架弯扭联合工况边界条件 17
2.4.2车架弯扭联合工况分析结果 19
2.5 FSAE赛车车架过弯工况结构强度校核 20
2.5.1车架过弯工况边界条件 20
2.5.2车架过弯工况分析结果 22
2.6 FSAE赛车车架启动加速工况结构强度校核 23
2.6.1车架启动加速工况边界条件 23
2.6.2车架启动加速工况分析结果 26
2.7 FSAE赛车车架紧急制动工况结构强度校核 27
2.7.1车架紧急制动工况边界条件 27
2.7.2车架紧急制动工况分析结果 29
2.8 车架强度校核小结 30
第三章 车架刚度计算 31
3.1 FSAE赛车车架结构刚度计算基本介绍 31
3.2 FSAE赛车车架扭转刚度计算 31
3.2.1 车架扭转刚度计算原理 31
3.2.2车架扭转刚度边界条件 32
3.2.3 车架扭转刚度计算结果 33
3.3 FSAE赛车车架弯曲刚度计算 35
3.3.1车架弯曲刚度计算原理 35
3.3.2 车架弯曲刚度边界条件 36
3.3.3 车架弯曲刚度分析结果 38
3.4 车架刚度计算小结 38
第四章 车架模态分析 38
4.1 模态分析基本介绍 38
4.1.1 FSAE赛车车架模态分析介绍 38
4.1.2 模态分析的定义及方法 39
4.2 FSAE赛车车架模态分析边界条件 39
4.3 FSAE赛车车架模态分析结果 40
4.3.1 车架弯曲工况模态分析 40
4.3.2车架弯扭联合工况模态分析 42
4.3.3 车架过弯工况模态分析 45
4.3.4 车架启动加速工况模态分析 47
4.3.5 车架紧急制动工况模态分析 49
4.4 FSAE赛车车架模态分析小结 52
结论 53
致谢 54
参考文献 55
1.32万字
自己原创的毕业论文，已经通过校内系统检测，重复率低，仅在本站独家出售，大家放心下载使用
摘要 利用有限元分析技术对FSAE赛车车架进行结构强度校核，刚度计算。并利用软件对赛车车架进行各种工况的模态分析。通过这些分析优化车架的结构，以及管件的规格，在保证强度、刚度的前提下，实现赛车车架的轻量化目标。
首先根据经验以及安装在车架上的各部件的尺寸在CATIA软件中进行车架模型的建立，然后将模型导入ANSYS Workbench中，利用ANSYS Workbench中的静力学模块对车架的弯曲工况，弯扭联合工况、过弯工况、启动加速工况以及紧急制动工况这几种工况进行结构强度校核。在完成结构强度校核后，对车架进行扭转刚度和弯曲刚度的计算。根据刚度计算的结果对车架的结构进行改进。最后，进行各种工况的模态分析，得到车架在各种工况下的模态振动频率以及振型，利用相关的固有频率数据对赛车其他部件提供设计指导。
关键词：FSAE 车架 有限元 强度 刚度 模态
FSAE Racing car frame analysis and optimal design
Abstract Using finite element analysis techniques for FSAE Formula Student racing frame structure strength, stiffness analysis and calculation, and using finite element software for frame modal analysis under different working conditions. Through these analysis optimize the structure of the frame and the size of the pipes, on the premise of guarantee the strength, stiffness, achieve the aim of lightweight frame.
First according to the experience and the size of other parts build the frame model in the CATIA software, then guide the frame model into ANSYS Workbench software, the application of finite element software related static structural check the frame structure strength under bend, torsion combined, cornering, start, emergency braking conditions.
After finishing the checking of the frame’s structure strehgth, calculate frame’s bending stiffness, torsional stiffness. On the basis of the results change the structure of the frame. Finally make the modal analysis under different conditions, get the frequency of the frame and the corresponding vibration type, the data related to the frequency of the use of the car other components to provide design guidance.
Key words: FSAE frame finite element strength stiffness modal analysis
引言
Formula SAE(FSAE) 是一项面向大学生的综合性工程教育赛事，自1978年开办以来，距今已有30多年时间，赛事遍及全世界15个国家。向所有大学生设计团队征集设计制造一辆小型的类似于标准方程式的赛车，要求赛车在加速、制动、操控性方面都有优异的表现并且足够稳定耐久。
赛前车队通常用8至12个月组的时间设计、建造、测试和准备赛车。在与来自世界各地的大学代表队的比较中，赛事给了车队证明和展示其创造力和工程技术能力 的机会。为了达到比赛的目的、学生可以把自己假想设计人员。某一制造公司聘请他们为其设计、制造和论证一辆用来评估该公司某一量产项目的原型车。预期的销 售市场是周末业余汽车比赛。因此，该车必须在加速，制动和操控性能方面表现出色。该车必须成本低廉、易于维修、可靠性好。此外，考虑到市场销售的因素，该车需美观、舒适，零部件也需要有通用性。
车架的设计优化的过程。大学生方程式赛车车架应先符合大赛的规则要求，所以车架的基本设计参数由大赛规则以及赛车的整车设计要求得到。完成车架的初步设计后，就可以利用优化设计的方法进行合理的优化，得到更加优良设计性能。
目录
第一章 绪论 7
1.1 研究背景和意义 7
1.2 国内外现状 7
1.2.1 国外研究现状 7
1.2.2 国内研究现状 7
1.3 本文研究的主要内容 8
1.4 小结 8
第二章 车架结构强度校核 9
2.1 FSAE赛车车架结构强度校核介绍 9
2.2 FSAE赛车车架结构强度校核模型的建立 9
2.2.1赛车车架的基本结构模型的建立 9
2.2.2赛车车架的结构强度校核模型的建立 12
2.3 FSAE赛车车架弯曲工况结构强度校核 13
2.3.1 车架弯曲工况边界条件 13
2.3.2 车架弯曲工况分析结果 16
2.4 FSAE赛车车架弯扭联合工况结构强度校核 17
2.4.1车架弯扭联合工况边界条件 17
2.4.2车架弯扭联合工况分析结果 19
2.5 FSAE赛车车架过弯工况结构强度校核 20
2.5.1车架过弯工况边界条件 20
2.5.2车架过弯工况分析结果 22
2.6 FSAE赛车车架启动加速工况结构强度校核 23
2.6.1车架启动加速工况边界条件 23
2.6.2车架启动加速工况分析结果 26
2.7 FSAE赛车车架紧急制动工况结构强度校核 27
2.7.1车架紧急制动工况边界条件 27
2.7.2车架紧急制动工况分析结果 29
2.8 车架强度校核小结 30
第三章 车架刚度计算 31
3.1 FSAE赛车车架结构刚度计算基本介绍 31
3.2 FSAE赛车车架扭转刚度计算 31
3.2.1 车架扭转刚度计算原理 31
3.2.2车架扭转刚度边界条件 32
3.2.3 车架扭转刚度计算结果 33
3.3 FSAE赛车车架弯曲刚度计算 35
3.3.1车架弯曲刚度计算原理 35
3.3.2 车架弯曲刚度边界条件 36
3.3.3 车架弯曲刚度分析结果 38
3.4 车架刚度计算小结 38
第四章 车架模态分析 38
4.1 模态分析基本介绍 38
4.1.1 FSAE赛车车架模态分析介绍 38
4.1.2 模态分析的定义及方法 39
4.2 FSAE赛车车架模态分析边界条件 39
4.3 FSAE赛车车架模态分析结果 40
4.3.1 车架弯曲工况模态分析 40
4.3.2车架弯扭联合工况模态分析 42
4.3.3 车架过弯工况模态分析 45
4.3.4 车架启动加速工况模态分析 47
4.3.5 车架紧急制动工况模态分析 49
4.4 FSAE赛车车架模态分析小结 52
结论 53
致谢 54
参考文献 55
