FSAE方程式赛车车架设计

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FSAE赛车悬架的优化设计及分析

2、阻尼：阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大，赛车反弹过快，会影响赛车的操控性和稳定性；阻尼过小，则会导致赛车行驶平顺性降低。
3、几何形状：悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。例如，多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性，但需要更高的技术要求和更复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设计
1、确定悬架类型：大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架，这种悬架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料：考虑到赛车的轻量化和刚度需求，通常会选择高强度铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼：弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择，而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段，首先要按照设计图纸进行前期准备，包括加工制造、组装等。要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求，同时要对材料和加工工艺进行严格把关，确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中，要安装发动机、变速器等动力装置，并连接相关管路和附件。在这个过程中，要保证各个零部件之间的连接牢固可靠，同时要确保管路和线路的布置合理，不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来说，FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面：
1、刚度：悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会导致赛车过于僵硬，操控性虽然好，但舒适性会降低；刚度过低则会导致赛车过于软弱，操控性降低，同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估：在完成悬架设计后，需要进行实际的性能测试和评估。这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等，以及在赛道上进行实际的驾驶测试。根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。

大学生方程式赛车(FSA E)悬架优化设计

ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｌａｔｅｒａｌｓｌｉｐｐａｇｅｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄ３ＳｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｃｏｍｐａｒｅａｌｌＦｒｏｎｔＷｈｅｅｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ
第２９卷第４期
黑
龙
江
工
程
学
院
学
报
Ｖｏ１．２９。Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２０ｏｆＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
中图分类号：Ｕ４６３．３３＋１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１ — ４６７９（２０１５）０４ — ００２７ — ０５
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆＦＳＡＥｖｅｈｉｃｌｅＭＡＪｉｎｇ－ｊｕｎ，ＹＥＹｕ — ｔｉａｎ，ＧＵＩＨａｏ，ＱＩＮＧＴｏｎｇ，ＣＵＩＨｏｎｇ — ｙａｏ
利用ＡＤＡＭＳ，根据整车性能对悬架进行建模和优化设计。在优化过程中，选择侧向滑移量为目标函数，对比了优化
前后各前轮定位参数随车轮上下摆动的变化，证明了优化后悬架系统的正确性。为了解决由加工、装配和变形产生
的定位参数误差，设计出悬架定位参数的调节机构。通过该机构中的一对螺纹连接，实现了推力杆长度的调节。文中设计满足大赛的相关规定。关键词：ＦＳＡＥ；悬架系统；ＡＤＡＭＳ；定位参数；调节机构

FSAE赛车双横臂式前悬架设计-任务书

[14]Haug E J Concurrent engineering tools and technologies for mechanical system design 1993
[15]Milliken, William F./ Milliken, Douglas L.Race Car Vehicle Dynamics Society of Automotive Engineers2005 6
[10]孙丽，何仁，张园园扭杆式双横臂独立悬架改型设计与运动特性分析，江苏大学，淮阴工学院 2009
[12]刘虹，王其东，基于ADAMS双横臂独立悬架的运动学仿真分析，合肥工业大学学报（自然科学版）2007
[13]王其东，赵韩，李岩，祝少春，汽车双横臂式独立悬架机构运动特性分析，合肥工业大学学报(自然科学版) 2001
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
开轮/开舱
使用排量不超过610cc的四冲程汽油机
安装内径20mm的进气限流阀
轴距不小于1525mm
轮辋不小于8英寸
必须能够制动全部四个车轮
悬架行程不小于50.8mm（2英寸）
技术要求（研究方法）：
弹性元件选择、导向机构以及减震器等参数确定，及缓冲块、横向稳定杆等设计。
[7]王其东.赵韩.李岩汽车双横臂式独立悬架机构运动特性分析，合肥工业大学学报(自然科学版)2001.06
[8]李军.邢俊文ADAMS实例教程北京：北京理工大学出版社，2002.10-80
[9]叶鸣强,王耘,胡树根基于虚拟样机技术的双横臂独立前悬架振动仿真分析及参数优化, 浙江大学机械与能源工程学院, 2005
[3]陈家瑞，汽车构造（下册），人民交通出版社，1999,5
[4]喻凡. 郭孔辉 ,车辆悬架的最优与自校正控制. 汽车工程 ,1998 4:193 —200.

ChinaFSAE方程式赛车悬架系统设计分析

毕业设计说明书学院：机械工程系(专业)：车辆工程题目：方程式赛车悬架系统设计分析毕业设计（论文）中文摘要目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 FSAE大学生方程式汽车大赛简介 (1)1.3 赛事意义 (4)1.4 课题的主要任务 (5)2 FSAE悬架设计 (6)2.1 FSAE底盘规则概况 (6)2.2 悬架概述 (8)2.3 悬架设计要求 (9)2.4 悬架结构的选型 (10)2.5 双横臂独立悬架导向机构的设计 (11)2.6 FSAE赛车悬架参数 (15)2.7 车轮定位参数 (23)2.8 弹性元件、减震器的选择与布置 (24)2.9 A臂材料与尺寸 (25)2.10 连接件及轴承的选择 (26)2.11 CAD图与CATIA三维实体图 (29)2.12 主要零件的受力分析 (40)3 方程式悬架的运动仿真 (45)3.1 ADAMS软件简介 (45)3.2 ADAMS基本模块 (46)3.3 前悬架模型的建立 (47)3.4 模型的仿真 (53)3.5 仿真曲线的后期处理 (60)结论 (66)参考文献 (67)致谢................................................. 错误!未定义书签。

1绪论1.1引言悬架是现代汽车上的重要总成之一[1]，由于双横臂悬架有较好的运动特性，因此在越来越多的轿车的前悬上得到应用，特别是在赛车上，更是得到广泛运用，其设计好坏对操纵稳定性、平顺性和安全性有着重要的影响。

操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度, 而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能[2]。

本文根据中国FSC大赛规则对赛车的悬架系统进行了设计与分析。

汽车的四轮定位决定了整车的运动性能，前转向轮的定位整合了转向与悬架系统的所有几何参数[3]。

悬架的运动学性能直接影响操纵稳定性等汽车使用性能，而正确的车轮定位参数能够使赛车的运动性能得到良好地发挥，同时还能够增加赛车的安全性与舒适性提高轮胎的使用寿命[4]，减轻驾驶员的驾驶疲劳。

FASE方程式赛车车架设计报告

目录引言 (2)1车架外形设计 (2)1．1车架设计和制作的整体思路 (2)1. 1. 1车架设计思路 (2)1. 1. 2车架制造思路 (2)1．2车架整体设计 (2)1．2．1车架形式选择 (2)1.2.2车架材料选择 (3)1．2．3车架用钢管规格选择 (4)1. 3车架各部分设计 (5)1. 3. 1底盘外形设计 (5)1．3．2前隔板设计 (6)1. 3. 3前环设计 (7)1. 3. 4前隔板支架 (9)1. 3. 5前环支架 (10)1. 3. 6主环与肩带安装管 (11)1. 3. 7主环支架 (12)1. 3. 8侧防撞结构设计 (14)1. 3. 9发动机安装区的设计 (15)1．3．10后悬架安装区设计 (16)1．3．11其他斜支撑管 (16)2 车架有限元模型的建立 (17)2.１车架实体模型的建立 (17)2．3载荷的分析与处理 (18)2．4车架工况分析 (18)2．4．1弯曲工况 (18)2．4．2扭转工况 (19)2．4．3前右轮悬空 (19)2．4．4右后轮悬空 (20)2．4．5制动工况 (20)2．4．6转弯工况 (21)2．5车架的模态分析 (22)3 结束语 (3)车架设计引言赛车的车架是支撑赛车其他部件，构成赛车主体的重要部件。

该报告就是叙述车架设计的整个过程的，其主要包含两大部分内容:车架外形设计、车架有限元分析。

车架外形设计从车架的形式选择、材料选择、管件规格选择和各部分详细设计等方面进行了叙述。

车架有限元分析主要运用ANSYS力学分析软件对车架模型进行了计算机模拟分析，主要利用有限元方法通过工程分析软件ANSYS对车架进行静态强度和模态分析，获得车架在不同工况下的变形量和强度载荷及不同阶数的固有频率和振型，检验车架的结构是否合理，并未其改进提供依据。

1车架外形设计1．1车架设计和制作的整体思路1. 1. 1车架设计思路如果把一辆赛车比作一个充满活力的运动员的话，车架就是他的骨骼。

FSAE赛车双叉臂悬架的优化设计

［7］汽车工程手册编辑委员会．汽车工程手册（设计篇）［M］．北京：人民交通出版社，2001： 25
Abstract： To research the handling stability of racing cars，the double wishbone front suspension of FSAE racing car is modeled and simulated based on the software ADAMS （ Automatic Dynamics Analysis of Mechanical System）； and the suspension structure is modified． Aiming at the change of TOE，the proper hard points are selected to be the variables and optimization is realized based on ADAMS / Insight． The car’s handling stability is improved greatly． The essay is helpful in designing the front suspension of racing car．
44
北京信息科技大学学报
第 26 卷
E 为上摆臂后铰链；点 F 为上摆臂前铰链；点 H 为减震器上支点；点 L 为减震器下支点；点 P 为转向节与主销 DA 的交点；点 G 为轮心；点 N 为转向拉杆外侧球铰中心；点 M 为转向拉杆内端点。悬架上下摆臂与车架间有 2 个弹性衬套联结，运动学分析时为转动铰链，上下摆臂与转向节以球铰相连，减震器下端与下摆臂以圆柱铰相连，上端与车架以弹性衬套相连，运动学分析时以万向节铰链相连，转向拉杆与转向节以球铰相连，内端点以万向节与转向系统相连，悬架弹簧和减震器同轴线布置。

FSAE方程式赛车车架设计-开题报告

目的：
(1)通过此次毕业设计能为FSAE赛车提供出车架的设计方案，能填补学校在这方面的空白之处，也能为学校组建FSEA方程式赛车作出微薄的贡献。
（2）通过专业综合训练，综合运用汽车设计课程和其他相关的理论与实际知识，掌握汽车设计的一般规律，学习正确的设计思想，培养分析和解决实际问题能力。
（3）通过汽车设计专业综合训练，使自己掌握运用标准，手册和查阅相关资料的能力，培养专业的设计能力。
现。在发达国家，很多高校已经从事Formula SAE 超过20 年时间，拥有大量资金和试验基础的情况下，他们的作品已经基本达到了专业水平，最高时速可达到甚至超过200km/h，0 到100km/h 加速时间一般都在4.5s 以内。从原先在SAE Mini Baja 比赛中的8hp 发动机到现今Formula SAE 中E 在多方面都取得了惊人的成绩，并且该项比赛一直保持了发展的态势。
三、技术路线（研究方法）
调研并收集 FSAE 赛车车架资料对赛车车架进行总体布置运用 Pro/e 建立初步的模型有限元模型的建立 NO 对车架进行有限元分析
对 FSAE 车架进行优化设计 Yes
车架定型
总图设计出图完成设计和设计说明书
四、进度安排
（1）1 周：领取题目，资料收集；调研；（2）2 周：继续调研，整理开题报告，制定完成方案和路线；（3）3 周：开题答辩，设计任务总体方案，草图设计；（4）4 周：总体设计方案，草图的审核与修订和计算； (5) 5-10 周：包括底盘，副车架，专用装置的设计、计算与校核； (6) 11-12 周：总图设计和部件图的修订，整理设计计算说明书； (7) 13 周：整理、修订、审核； (8) 14 周：预答辩； (9) 15 周：修订； (10) 16 周：答辩

FSAE赛车悬架系统的设计及分析

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＦＳＡＥＲａｃｉｎｇＣａｒ
ＸｕＣｈｅｎｇｑｉａｎｇ，ＤｅｎｇＺｈａｏｗｅｎ，ＹｕＸｉａｏｗｅｉ
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＦＳＡＥｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｒｕｌｅｓ，ｔｈｅｔｙｐｅｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｂａｓｉｃ
结果表明。其强度满足要求，对实车的制造提供了一定的参考。［关键词］ＦＳＡＥ赛车；悬架系统；设计；有限元分析［中图分类号］Ｕ４６３．３３；Ｕ４６７．４［文献标志码］Ａ［文章编号］１６７３－３１４２（２０１４）０９－００１６－０４
ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｒｅａｌｒａｃｉｎｇｃａ／＂ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＦＳＡＥｒａｃｉｎｇｃａｒ；ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｄｅｓｉｇｎ；ｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ
ｐａｒａｍｅｔｅｓｒｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔｈｅｈｒｔｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｂｕｉｌｔｂｙｕｓｉｎｇＣＡＴＩＡ

FSAE悬架几何设计说明

FSAE悬架几何设计总结一、赛车基本参数的确定1■轮距与轴距的确定轮距与轴距目前并无确定的方法精确计算，比较常见的是参考国外所给出的一个经验公式：B = KL式中，B为轮距，L为轴距，K为经验系数，查相关资料得知K 一般取0.656~0.806以下为各个参数值影响与限制条件：1) 轮距:①在合理的情况下，轮距应当尽可能大，轮距越大，转向时横向负载转移越小，有利于提高车子的稳定性，但太大则需要提供很大的转向力。

②由于驱动轮轮距窄有利于车子出弯提速，故后轮轮距一般比前轮轮距小。

④⑤⑥⑦2) 轴距：①长轴距会比短轴距有更小的载荷转移，对于车子稳定性、受力情况较好。

②轴距越大，整车的质量也就越大，并且还需考虑车子上各个部件的安装问题，一般要考虑人机工程学、发动机的大小与布置，轮胎宽度与悬架上下A臂的安装要求。

参考往年学校车队与其他车队的数据，综合考虑以上因素，轴距定为1600mm 前后轮距分别为1250/1200mm2.其他参数的确定对于质心高度与轴荷比，由于这和各个部件的安装设计和后期的装配有关，此处参考去年数据确定。

以下则为基本参数的数据表:、前悬架设计1，正视图几何在正视图几何中设计参数的确定如下面所述：1) 车轮外倾角(wheel-camber-angle) 前轮外倾角的影响：①一定的角度能够产生回正力矩。

②太大会使转向困难。

③参考R.C.V.D，当外倾角在-5时具有最大的侧向力④一般取正值，以补偿因车重而下压使得外倾角向负值变化的趋势，应使得车子在行驶过程中轮胎能够与地面更多的均匀的接触，减少个别地方磨损严重的现象。

⑤负的外倾角能够增加车子过弯时的稳定性，此处与轮胎的磨损相制约，与进行相应的取舍。

查看相关论文，得知前轮外倾角一般为- 2到4 ,此处初定为2 ,后期会设计调整装置，对前轮的外倾角进行调节2）底盘侧倾角（chassis-roll-angle ）此处尚缺少理论依据，查阅相关资料，初定为 33）等效摆臂长度（fvsa ）参考R.C.V.D , fvsa 由以下公式计算:rollcamber 二 wheel 一 camber 一 anglechassis - roll - angle式中：t = trackwidth ，为轮距，前轮为 1250mm ，后轮为 1200mm 。

FSAE方程式赛车车架设计-任务书

通过专业综合调研，综合运用汽车设计课程和其他相关的理论与实际知识，掌握汽车设计的一般规律，学习正确的设计思想，培养分析和解决实际问题能力。通过此次FSAE方程式赛车的研究与设计，能有效提高研究车辆的安全性、动力性等，在生活中的汽车很多的性能数据都是通过各种各样的赛车比赛中体现出来的。因此，本课题设计研究内容对于全面提高学生工程设计能力和素质，研究一级方程式赛车车架优化设计等问题具有重要的现实意义和良好的实用意义。
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
系部
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
教授
从事
专业
车辆工程
是否外聘
■否
题目名称
HQF-600型FASE一级方程式赛车车架优化设计
一、设计目的、意义
全面训练资料查询能力和专业知识综合运用能力，综合训练独立设计能力和工程设计软件的应用能力，提高独立工作能力和素质。
（9）第15周：毕业设计（论文）修改、完善；
（10）第16周：毕业设计（论文）指导教师总审核；
（11）第17周：毕业设计（论文）答辩准备及答辩。
五、主要参考资料
[1]陈家瑞.汽车构造（上.下册）[M].北京：人民交通出版社，1994.
[2]余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2000.
[3]王望予.汽车设计（第四版）[M].北京:机械工业出版社，2004.
六、备注
指导教师签字：
年月日
教研室主任签字：
年月日
[4]刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社，2001.
[5]卞学良.专用汽车结构与设计.机械工业出版社，2008.1版.
[6]王国权、龚国.汽车设计课程设计指导书.机械工业出版社，2010.3版.

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黑龙江工程学院本科生毕业设计
摘
要
Formula SAE 赛事1980 年在美国举办第一次比赛，现在已经是为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事，其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车，并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。出于此项比赛的宗旨是让学生针对业余高速穿障的车手开发制造一个原型车，该原行车应该具备有可小批量生产的能力，并且原型车的造价要低于25,000 美元。这项竞赛包含有3个最主要的基本元素，分别是：工程设计、成本控制以及静态评估,单独的动态性能测试,高性能的耐久性测试Formula SAE 赛事的主要参与者通常都是来自高校的学生组成的车队。现在在美国、欧洲和澳大利亚每年都会举办Formula SAE 比赛。Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。为了促进民族汽车工业的发展，中国于2010年开始举办此赛事。本次设计正因此而展开，本次设计主要是从车架的结构入手，为了让车架达到比赛所用赛车的刚度和强度进行设计和分析，本设计对整车做了总体布置，确定重心的位置。然后将自己设计出的三个不同结构的车架运用Proe进行建模，然后将三个车架导入ansys软件进行静力结构分析与车架侧翻时候的静力分析，通过比较得到优化结果，将优化的车架进行模态分析。由于车架看是简单实际上是比较复杂的，通过 ansys软件的分析不但能满足设计的要求，而且缩短了设计的周期。通过本次优化设计使中国FSAE赛车车架的设计能更加完美，同时通过比赛可以通过很多数据为民族汽车工业能提供很多重要的数据，进一步使民族汽车的更安全和实用。
关键词：车架；结构；静态分析；模态院本科生毕业设计
ABSTRACT
Formula SAE 1980 competition held in the first race in the United States, now is the student members of the Society of Automotive Engineers held an international event, whose purpose and designed using the Zheliang and manufactured race cars. For the purposes of this competition is to allow students to wear barrier for amateur drivers speed development and fabrication of a prototype vehicle, the original driving should have had the capacity to small batch product ion and prototype cars cost less than 25,000 dollars. The main competition includes three basic elements, namely: engineering design, cost control and static evaluation, a separate dynamic performance testing, durability testing high-performance Formula SAE competiti ons are usually the main participants from universities a convoy of students. Now in the United States, Europe and Australia will host an annual Formula SAE competition. In order to promote the national auto industry development, China started in 2010 to organize the event. This design is therefore to start, this design is mainly starting from the structure of the frame in order to allow the frame to match the car's stiffness and strength with the design and analysis, the design of the vehicle made a layout, determine the center of gravity position. And then design their own out of the use of three different frame structures Proe model, then three trailers into ansys structural analysis software for static and time frame roll static analysis, by comparing the optimized results will optimize the modal analysis of the frame. Since the frame is a simple fact to see is more complicated, not only through the analysis ansys software to meet design requirements, and shorten the design cycle. The optimal design by the Chinese FSAE car frame is designed to be more perfect, while a lot of data by race for the nation through the automotive industry can provide many important data, and further make the national car more secure and practical. Key words: Frame;Structure; Static analysis;Modal analysis; optimal Design