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基于整车动力学仿真的FSAE赛车转向节有限元分析及优化
| 论文题名： | 基于整车动力学仿真的FSAE赛车转向节有限元分析及优化 |
| 关键词： | FSAE赛车;转向节;动力学仿真;有限元分析;疲劳寿命 |
| 摘要： | 本文以FSAE赛车的转向节为研究对象，运用动力学仿真技术和有限元分析法，对转向节进行结构优化设计，在保证赛车的安全性的同时提高赛车的动力性和操纵稳定性。论文研究可为FSAE赛车零部件的设计提供参考，具有重要的现实意义。 论文以2015届赛车转向节为设计原型，对转向节的结构要求、结构形式、以及所用材料进行分析，在此基础上，建立转向节初始三维模型；之后采用ADAMS/car模块建立整车的动力学模型，通过稳态回转试验和直线加速试验验证模型的准确性，确定赛车在比赛过程中的四种极限工况并进行动力学仿真，得出转向节各连接点在四种工况下的载荷情况。 在ANSYS/workbench模块中，建立转向节的有限元模型，在最大制动力工况和最大侧向力工况下对转向节进行静应力分析，确定是否有优化空间。 确定优化目标，在ANSYS/optimization模块中对转向节进行拓扑优化，利用ANSYS/structure模块对优化结果进行校核，通过迭代优化以达到优化目标，对优化后的转向节进行模态分析，确保转向节的稳定性，并进行连续制动疲劳寿命分析、连续转向疲劳寿命分析，确保转向节的安全性，将2015年与2016年的转向节进行最大侧向力工况下的对比，检查优化效果。通过本文对转向节的优化设计研究，为FSAE赛车零部件的设计提供参考。 |
| 作者： | 张俊红 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李良敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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