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FSAE赛车车架结构动态特性分析与优化设计
| 论文题名： | FSAE赛车车架结构动态特性分析与优化设计 |
| 关键词： | 赛车;车架结构;动态特性;优化设计 |
| 摘要： | 赛车车架不仅承受着来自赛道的各种复杂载荷,也是其他总成部件的安装基础,其结构对于赛车的安全性、动力性、操纵稳定性等有着很大的影响。赛车车架应具有足够的刚度、强度以保证其装配和使用要求,还应具有合理的动态特性以控制振动和噪声,同时车架结构尽可能轻巧,以提高赛车的动力性。因此车架结构的优化设计是赛车总体设计中非常关键的环节。 论文采用理论分析与试验测试相结合的方法,以有限元分析软件 HyperWorks、LS-DYNA作为理论计算工具,用DASP振动模态测试分析系统和 e-DAQ应力测试数据采集系统为试验测试工具,对方程式赛车车架进行了比较全面的静、动态力学特性分析,完成了赛车车架结构的优化设计。 论文主要工作:首先,建立了车架结构的有限元模型,对车架进行了有限元模态分析、强度和刚度特性分析,并通过模态测试分析验证了赛车车架有限元分析模型的正确性,通过理论计算和实际测试掌握了车架的应力分布特点,发现了车架设计的不足之处。其次,建立了赛车整车的40％偏置碰撞模型,使用LS-DYNA软件对赛车整车进行了正面偏置碰撞仿真分析,掌握了整车变形、加速度及吸能情况,碰撞分析结果表明赛车的安全保护性较差,座椅处的安全保护装置需要加强。最后,对车架进行了基于刚度和模态灵敏度分析的结构优化设计,使车架重量减轻了3.217kg。 论文成果已经应用到第三代赛车车架的结构设计中,指导了新一代赛车的设计,对提高方程式赛车的设计制造水平具有重要的实际意义。 |
| 作者： | 姜立嫚 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王国权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京信息科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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