FSAE賽車前懸架仿真分析及轉(zhuǎn)向節(jié)優(yōu)化研究.pdf

1、懸架是賽車上的重要總成之一,它對賽車的各項性能有著重要的影響,尤其是對賽車的操縱穩(wěn)定性影響很大,而高速賽車對操縱穩(wěn)定性的要求又非常地高,所以,本文在多體動力學(xué)的基礎(chǔ)上對前懸架進行了優(yōu)化研究。另外,轉(zhuǎn)向節(jié)作為賽車上的主要承載件,關(guān)系著前輪定位的大部分參數(shù)。為保證前輪的各個定位參數(shù)在賽車行駛過程中的準確性,就要使轉(zhuǎn)向節(jié)具有足夠的剛度和強度,但也不能使轉(zhuǎn)向節(jié)過于笨重,本文在有限元分析的基礎(chǔ)上,在保證各個參數(shù)的情況下,進行轉(zhuǎn)向節(jié)優(yōu)化,實現(xiàn)了減輕

2、零件質(zhì)量的目的。
　　 本文根據(jù)《中國大學(xué)生方程式汽車大賽規(guī)則》(2010版)要求,進行了FSAE賽車的懸架及相關(guān)零部件的設(shè)計和制造,在ADAMS/Car環(huán)境下,建立了FSAE賽車前、后懸架的仿真虛擬模型并進行了整車虛擬模型的裝配,然后通過實車試驗驗證了所建立的虛擬模型的準確性。在此基礎(chǔ)上運用所建立的前懸架的虛擬模型進行了仿真分析。分析了前懸架系統(tǒng)的車輪定位參數(shù)隨車輪跳動的變化曲線,然后利用ADAMS/Insight模塊對該賽車

3、前懸架的相應(yīng)定位參數(shù)進行了優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明:優(yōu)化后的前懸架大大改善了賽車的運動學(xué)性能。此外,建立了轉(zhuǎn)向節(jié)的有限元模型,并進行了靜力學(xué)計算和模態(tài)分析。在此基礎(chǔ)上提出了轉(zhuǎn)向節(jié)的兩種結(jié)構(gòu)改進方案。綜合比較兩種方案的優(yōu)缺點得出第二種改進方案是可行的改進方案。通過利用有限元計算的結(jié)果指導(dǎo)轉(zhuǎn)向節(jié)的設(shè)計和優(yōu)化工作,大大地縮短了轉(zhuǎn)向節(jié)的設(shè)計開發(fā)的周期,降低了開發(fā)成本。
　　 本論文的研究工作為賽車的設(shè)計、制造與調(diào)試提供了重要的理論依據(jù),也為合