本文關(guān)鍵詞：基于有限元分析的大學生方程式賽車車架結(jié)構(gòu)強度優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：方程式賽車車架是賽車的重要組成部分，車架承載著賽車所有的零部件及總成。賽車在進行比賽時，來自賽道的全部載荷將傳遞給車架，所以強度、剛度在車架的設計、制作過程中扮演著重要角色。對方程式賽車車架運用有限元進行分析，參照分析結(jié)果，對第二代車架進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進，可以使賽車的綜合性能得到提高，賽車的設計、開發(fā)周期縮短，設計成本、制造成本降低，對實現(xiàn)車架輕量化設計具有更重要的意義。 全文根據(jù)中國大學生方程式賽車的規(guī)則以及設計要求，利用CATIA軟件平臺對第一代方程式賽車車架進行三維建模，結(jié)合有限元原理，在計算機上運用ANSYS軟件組建基于管狀單元的車架分析模型，并且對其進行簡化；運用有限元分析軟件對車架結(jié)構(gòu)進行四種工況(滿載彎曲、制動、扭轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)彎)分析，得到車架結(jié)構(gòu)相應工況下的應力分布和應變情況，并通過試驗驗證建立的車架結(jié)構(gòu)有限元模型是正確的；利用有限元分析結(jié)果，，改進車架結(jié)構(gòu)設計，在確保其強度、剛度的前提條件下，減少車架材料的使用，降低車架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；最后，運用有限元分析軟件對改進優(yōu)化后的第二代車架結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果顯示第二代車架結(jié)構(gòu)改進設計是合理的、安全的，滿足設計要求。第二代車架順利完成了所有比賽項目，證明車架結(jié)構(gòu)安全、可靠。 運用有限元軟件建立的車架模型是正確的，本文在對大學生方程式賽車車架結(jié)構(gòu)分析過程中所用到的分析方法，適合于對其它類型車架的分析、改進。
【關(guān)鍵詞】：車架 有限元 結(jié)構(gòu)分析 輕量化
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U463.32
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第1章 緒論6-13
• 1.1 本文研究背景及意義6-7
• 1.2 大學生方程式賽事在國外的發(fā)展及國內(nèi)現(xiàn)狀7-9
• 1.2.1 國外賽事發(fā)展7-9
• 1.2.2 國內(nèi)賽事現(xiàn)狀9
• 1.3 車架結(jié)構(gòu)分析研究方法9-11
• 1.4 本文研究的內(nèi)容11-13
• 第2章 有限元簡介及車架模型的建立13-32
• 2.1 有限元的基本原理和分析步驟13-19
• 2.1.1 有限元的發(fā)展歷程13-14
• 2.1.2 有限元的基本原理14-15
• 2.1.3 有限元的分析步驟及實現(xiàn)過程15-19
• 2.2 有限元軟件 ANSYS 介紹19-21
• 2.3 車架模型的建立21-31
• 2.3.1 方程式賽車車架結(jié)構(gòu)設計的基本要求21-22
• 2.3.2 方程式賽車車架類型、材料及焊接方式的選取22-25
• 2.3.3 方程式賽車車架三維模型的建立25-26
• 2.3.4 車架幾何模型的單元選取、網(wǎng)格劃分及材料參數(shù)的設定26-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 車架的靜力學分析32-51
• 3.1 車架剛度介紹32-33
• 3.2 車架靜力學分析流程33-34
• 3.3 車架在滿載時各工況分析34-42
• 3.3.1 車架結(jié)構(gòu)滿載彎曲工況分析34-37
• 3.3.2 車架結(jié)構(gòu)滿載扭轉(zhuǎn)工況分析37-38
• 3.3.3 車架結(jié)構(gòu)緊急制動工況分析38-40
• 3.3.4 車架結(jié)構(gòu)高速轉(zhuǎn)彎工況分析40-42
• 3.4 車架有限元模型驗證42-49
• 3.4.1 實驗原理及流程42-45
• 3.4.2 實驗設備介紹45-47
• 3.4.3 車架實驗47-49
• 3.5 車架結(jié)構(gòu)靜力學分析結(jié)果的評價49-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第4章 車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化51-67
• 4.1 車架結(jié)構(gòu)的改進51-60
• 4.1.1 車架結(jié)構(gòu)前環(huán)、主環(huán)的改進設計51-54
• 4.1.2 車架結(jié)構(gòu)其它結(jié)構(gòu)改進設計54-57
• 4.1.3 車架管件的管徑、壁厚改進57-59
• 4.1.4 賽車質(zhì)心結(jié)構(gòu)的改進59-60
• 4.2 車架改進前后性能對比60-66
• 4.2.1 車架結(jié)構(gòu)滿載彎曲工況分析61-62
• 4.2.2 車架結(jié)構(gòu)滿載扭轉(zhuǎn)工況分析62-64
• 4.2.3 車架結(jié)構(gòu)滿載制動工況分析64-65
• 4.2.4 車架結(jié)構(gòu)滿載高速轉(zhuǎn)彎工況分析65-66
• 4.4 第二代車架結(jié)構(gòu)靜力學分析結(jié)果的評價66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 車架模態(tài)分析67-74
• 5.1 概述67-68
• 5.2 模態(tài)分析的基本理論68-73
• 5.2.1 模態(tài)分析理論68-70
• 5.2.2 車架模態(tài)分析70-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間的研究成果80

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賀紹華;賽車輕量化系統(tǒng)方法與車架優(yōu)化[D];廣東工業(yè)大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于有限元分析的大學生方程式賽車車架結(jié)構(gòu)強度優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：266616