大学生方程式赛车使用材料分析

合集下载

大学生方程式赛车使用材料分析

大学生方程式赛车使用材料分析摘要：本论文主要内容为大学生方程式赛车正在普及中国的高校，在参赛队伍的努力下，这项比赛正在给中国的汽车制造业注入活力。

对于参赛者而言，对汽车材料知识的学习非常重要，因为通过对车架、车身、轮胎、油气系统材料选择以及优化可以极大提高赛车的整体性能下文，将会对现在的方程式赛车的整体车结构的材料进行分析以及对于参赛者材料选择重要性的论述。

Abstract: the main content of this thesis is to popularize Chinese for college students of Formula One racing college, in the team's efforts, this game is to Chinese automobile manufacturing industry infuse vigor.The contestants, to automotive materials knowledge learning is very important, because the frame, body, tires, oil and gas system in material selection and optimization can greatly improve the overall performance of the car below, will be on the present formula car integral structure material for analysis and material selection for contestants in the exposition of the importance.中国大学生方程式汽车大赛（以下简称“FSAE”）是中国汽车工程学会及其合作会员单位在学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上结合中国国情精心打造的一项全新赛事。

大学生方程式赛车空气动力学性能仿真分析毕业论文

毕业论文学院：机械工程学院系(专业)：车辆工程题目：大学生方程式赛车空气动力学仿真分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

大学生方程式赛车车架结构分析

(下转第149页)0引言中国大学方程式大赛是一项综合性的竞赛,结合了科学与工程知识,实际处理和项目管理。

根据竞赛规则和制造要求,每个参赛团队设计和制造安全可靠的汽车并参加实际比赛。

赛车车架结构设计需要能够容纳电池箱等部件,并且在实际驾驶过程中不发生重大变形和损坏。

框架是汽车装配部件的主要承重部件。

如电池箱、电气控制系统、电动机和减速机,以及转向系统必须与框架连接。

因此,有必要对框架能否承受荷载进行分析。

同时,蓄电池箱、电机和减速器的后部是否有足够的刚度,用于赛车紧急制动和转弯时,框架的结构设计是否足以抵抗框架扭曲时的扭曲[1]。

1车架设计FSEC 方程式赛车车架最初设计都是钢管桁架结构,其成本低,加工难度小被广泛采用,直到哈工大首次提出碳纤维整体框架,这种质量轻、强度高的设计才首次进入赛场。

但其价格昂贵,加工难度大。

相比之下,长春师范大学的FSEC 赛车架仍旧采用的是钢管桁架型。

1.1车架材料选择赛车的基本结构必须由低碳钢制成。

最终选择4130管进行设计。

4130钢管可提供各种钢管直径,具有高屈服强度,确保组件与固定在车架上的部件之间不会产生干扰[2]。

同时提高了赛车的行驶稳定性。

如图1所示。

图1车架三维模型1.2前环及前环斜撑前环必须由圆形钢管制成,外径x 壁厚为25.4mm x 2.4mm ,壁厚至少为2mm 。

允许将前环设计为多段组件。

它必须延伸到框架的最低部分。

垂直方向的倾斜角度不超过20度。

前环必须用正确的三角形结构与主体结构连接在一起。

前环必须由钢管制成,最小外径为25mm ,最小壁厚为1mm 。

前环必须由前环两侧的两个对角延伸的前环支撑[3]。

1.3主环及主环斜撑主环必须是全圆钢管,外径x 壁厚为25.4x 2.4mm 。

前视图查看框架主结构两侧连接处至少380mm 的内部距离。

从汽车侧面看,当主环位于上部侧面碰撞部件连接点下方时,主环可能与汽车成任意角度倾斜。

但是,角度必须保持在10°以内。

毕业设计(论文)-大学生方程式赛车设计(传动及最终传动系统设计)(含全套CAD图纸)

大学生方程式赛车设计（传动及最终传动系统设计）摘要汽车传动系统的基本功用是将发动机输出的动力传递给驱动车轮，传动系统对整车的动力性和设计中一个重要的组成部分。

本文主要研究的是FSAE方程式赛车传动系统的燃油经济性有很大的影响，故传动系统参数的确定是汽车设计，基于我院LS Racing车队三年来的比赛经验和设计理念，对赛车的传动系统进行优化和改造。

本赛车选用的是铃木CBRR600四缸发动机，差速器是选用德雷克斯勒限滑差速器（Drexler），根据发动机的特性参数、档位比和差速器的工作原理，选择合适的链传动比，计算链条的参数，设计差速器固定支架，合理的布置整个传动系统。

针对传动系统各组成部件，采用ANSYS有限元分析软件对零部件进行强度校核，优化结构使其达到质量轻、强度高的目标。

关键字：FSAE，差速器选型，德雷克斯勒限滑差速器，传动系IFormula SAE of china (transmission and final drivesystem)ABSTRACTThe basic function of auto transmission system is transfer engine power to drive wheels .The transmission system has a great influence in dynamic performance .So the parameter of drive system is one of the important part in automobile design .The article mainly research is drive system design of FSAE racing car. The car drive system optimization and transformation is based on LS Racing team competition experience and design concept in the past three years .The racing car engine is choose SUZUKI GSX-R600 have four cylinder engine .The differential is choose Drexler limited slip differential. According to the characteristics of the engine parameters, gear ratio and differential working principle ,that choose the right chain transmission ratio, calculation chain parameters, design the differential fixed bracket, reasonable arrangement of the drive system. Aimed at the transmission system components, use the ANSYS finite element analysis to check intensity of the parts, that optimize structure enables it to achieve light weight, high strength goal.KEY WORD：FSAE, Differential selection, Drexler limited slip differential, the ANSYS finite element analysis目录第一章大赛背景及发展现状 (1)§1.1 赛事背景 (1)§1.2 国外情况 (2)§1.3 国内情况 (2)第二章绪论 (4)§2.1 传动系统的组成 (4)§2.2 传动系统的功能实现 (4)§2.3 FSAE大学生方程式赛车传动系统的特点 (5)§2.4 中国大学生方程式汽车大赛（FSC）传动规则和要求 (6)§2.5 本次传动系统设计任务 (6)第三章赛车动力总成的选择与布置 (7)§3.1 整车参数与主要结构 (7)§3.2 赛车动力性计算 (9)§3.2.1 主减速比确定 (9)§3.2.2 赛车驱动力的计算 (10)§3.3 赛车动力性的验证与优化 (11)§3.3.1 拟合外特性曲线图 (11)§3.3.2 驱动力-行驶阻力平衡图 (12)§3.3.3 发动机功率-行驶阻力功率平衡图 (13)§3.3.4加速度特性曲线 (13)§3.3.5 动力因数图 (14)§3.4 传动方式确定 (14)第四章动力总成与车架的连接及与驱动轮的传动设计 (18)§4.1 差速器固定 (18)§4.2 车轮法兰设计 (20)§4.3 大小链轮的设计 (21)§4.3.1 链轮齿数1Z、和传动2Z比i的计算与确定 (21)§4.3.2齿数的选取原则 (21)§4.3.3 传动比的确定 (21)§4.3.4 链轮的计算与选取 (22)§4.4 差速器的设计与选择 (26)§4.4.1 差速器原理 (26)§4.4.2 差速器的分类 (27)§4.4.3 方程式赛车的差速器结构选择 (31)§4.4.4 差速器选用说明 (32)§4.5 万向节的选择 (32)§4.5.1 万向节的工作原理 (33)§4.5.2 等速万向节的分类 (33)§4.6 此次设计选用的万向节类型 (36)参考文献 (38)结束语 (38)第一章大赛背景及发展现状随着我国汽车工业的崛起，赛车文化日益蓬勃发展，同时为号召十二五时期党中央提出的科技强国口号，在这样一个背景下，2010年首届中国大学生方程式汽车大赛在上海国际赛车场隆重举办。

大学生方程式赛车设计与分析(完成)

上海工程技术大学毕业设计（毕业论文）任务书学院汽车工程学院专业机械设计制造及其自动化（汽车工程）（中美合作）班级学号062110316学生彭涛指导教师李传昌题目方程式赛车发动机进气系统设计与分析任务规定进行日期自2014 年2 月17 日起，至2014 年6 月20 日止目录摘要 (4)关键词 (4)Abstract (5)Key words (5)引言 (5)绪论 (6)1.1 课题研究背景和意义 (6)1.2 汽车发动机进气系统的简介 (7)1.2.1 进气系统定义 (7)1.2.2 基本构成 (7)1.3 汽车发动机进气系统发展趋势 (7)1.4 进气限流情况下提高进气效率技术的研究现状 (8)1.5 研究内容 (8)1.6 进气系统系统概述 (9)1.6.1 进气系统结构参数对充气效率的影响 (9)1.6.2 进气管长度对充气效率的影响 (9)1.6.3 FSAE规则对进气系统限制 (10)1.6.4 赛车进气系统主要构成 (11)2 进气系统方案设计 (11)2.1 进气系统设计流程 (11)2.2 确定进气系统材料与制造工艺 (13)2.3 节气门体类型选择 (14)3 设定进气系统各部件基本参数 (15)3.1 系统参数 (15)3.2 空气滤清器 (15)3.3 限流阀开口 (16)3.4 限流阀 (16)3.5 限流阀扩散器 (17)3.6 稳压腔 (17)3.7 进气道 (18)3.8设计要求 (18)3.8.1 进气方案 (18)3.8.2 进气管形式 (19)4 各部件基本参数设计 (21)4.1 节气门口径 (21)4.2 进气总管长度 (21)4.3 稳压腔体积 (22)4.4 进气歧管长度 (22)5 流场分析 (22)5.1 分析软件介绍 (22)5.2 模型网格划分与边界条件初定义 (23)5.2.1 进气总管分析 (23)5.2.2 稳压腔分析 (25)5.2.3 进气歧管长度分析验证 (29)6 进气系统装配 (29)7 结论与展望 (31)参考文献 (32)大学生方程式赛车进气系统设计与分析车辆工程专业彭涛指导教师李传昌摘要：本设计是针对我院2014年FSAE赛车发动机进气系统的优化设计与仿真研究。

中国大学生方程式汽车大赛成本分析报告

中国大学生方程式汽车大赛成本分析报告中国大学生方程式汽车大赛成本分析报告摘要:根据2013年中国大学生方程式汽车大赛规则要求,成本分析报告按照组委会提供标准成本表和每年各个学校申请的成本增补通过项来计算赛车的成本,报告包括一份物料清单和零部件成本细节表,成本细节表包括材料、工序和紧固件三个部分,所有零部件汇总形成物料清单。

按照规则要求,赛车成本应在10万元左右,上下浮动不超过5000元。

比赛分为赛车总成本评比、成本分析报告细致准确度和现场答辩三个部分进行评比得分。

关键词:FSAE FSC 大学生方程式汽车大赛成本分析报告标准成本表物料清单Abstract:According to 2013 Formula Student Chinese Competition Rules , the cost report of the racing should use the standardized Cost Tables and Add Item Request passed by committee witch applied by some schools every year. the report includes a detailed bill of materials (BOM) which formed by the cost of all racing parts and component cost detailed table which composed by materials, processes and fasteners. In accordance with the rules require, the car should cost around 10 million, plus or minus no more than 5,000 yuan. Competition is divided into “Cost Report”, ” Discussion” and “Real Case”.Key Words:FSAE；FSC；Cost Report；Standardized Cost Tables；。

大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文

大学生F1方程式赛车整车设计毕业论文大学生F1方程式赛车整车设计摘要本文基于汽车理论课程实践所做的BAJA赛车模型，并结合FSAE 赛车比赛规则和赛道的布置特点，进行拓展设计一款大学生F1方程式赛车。

从赛车底盘角度出发，本文侧重于汽车车架的设计，因为车架是整车的重要组成部分，它不仅承受着来自路面的各种复杂载荷，同时也是其他总成的安装载体。

通过有限元法对车架结构进行分析，对提高整车的各种性能有重要的意义。

本文根据《中国FSC大赛规则（2012）》要求，首先利用UG6.0软件对赛车车架进行结构设计，建立起多个车架的三维模型，然后将设计出来的多个车架以及BAJA模型的车架导入到有限元软件中，对车架进行静力学分析，通过对比静力和应力分布图分析选出更优秀的车架。

同时对Formula SAE赛车的发动机系统、车轮系统、传动系统、悬架系统、转向系统、制动系统等进行选型和整体布置，然后根据所选的总成参数对整车动力性能进行匹配以及整车动力性能进行分析，从而设计出一款符合大赛要求同时性能优异的赛车。

关键词：UG，大学生F1方程式赛车，车架，有限元分析，动力匹配Formule SAE Collegiate Design of The Racing CarABSTRACTThe article is Based on the BAJA racing car model which is made at the Practice of Automobile Theory Course , and at the same time with combinations of the FSAE car racing game rules and the circuit layout characteristics, to expand the design of a formula sae race car. Start from the chassis of the car , this article focuses on the design of automobile frame, because the frame is an important part of vehicle, it not only suffered from a variety of complex surface load, at the same time it is the carrier to installthe other assembly. Through the finite element method analysis of frame structure, has important significances to improve the vehicle performance. According to《FSC contest rules (2012) of the People's Republic of China》requires, first of all, using the software of UG6.0 to carrry out on the car frame structure design, setting up multiple 3 d model of the frame, and then imported multiple frame and BAJA model frame into the finite element software, using the statics to analysis the frame, by comparing the static and stress distribution analysis to select the better frame. To select the type of Formula SAE racing car engine system, the wheel system,the transmission system, the suspension system, the steering system and the brake system and layout of the whole, and then according to the parameters of the selected to match the vehicle dynamic performance and analyzed the vehicle dynamic performance , Thus design a car to match requirements of the competition and also have performances.KEY WORDS:UG, the formula 1 racing car of College students, frame ,finite element analysis , dynamic matching.目录第一章绪论1.1、 Formule SAE概述1.1.1、背景1.1.2、发展及现状1.2、任务及目标第二章赛车总体参数与主要总成的选择2.1、概述2.1.1、总体设计因满足的要求2.1.2、总体设计的目的2.2、汽车形式的选择2.2.1、轴数2.2.2、驱动形式2.2.3、布置形式2.3、汽车主要参数的选择2.3.1、汽车主要尺寸的确定2.3.2、汽车质量参数的确定2.3.3、汽车动力性参数的确定2.4、发动机的选择2.4.1、发动机限制2.4.2、发动机主要性能指标的选择2.4.3、进气系统2.4.4、排气系统2.5、传动系统2.5.1、变速箱性能参数的确定2.5.2、主减速器及差速器的确定2.6、轮胎和轮辋的选择2.7、悬架系统的选择2.7.1、比赛要求2.7.2、悬架的作用2.7.3、悬架的分类2.7.4、悬架的选择2.7.5、方程式赛车悬架的特殊性2.8、制动系统的选择2.8.1、制动系统要求2.8.2、制动器的分类2.8.3、制动器的选择2.9、转向系统的选择2.9.1、转向的要求2.9.2、转向系的确定2.10、车架形式的选择2.10.1、车架的定义2.10.2、车架的设计2.10.3、车架的分类第三章赛车整车的总体设计3.1、车架的设计3.1.1、车架的设计流程3.1.2、车架设计要求3.1.3、名词解释3.1.4、车架设计过程3.1.4.1、前环以及前斜撑设计3.1.4.2、主环设计3.1.4.3、支撑要求3.1.5、车架材料的选择3.1.6、车架焊接方式的选择3.2、其他部件的三维建模3.2.1、发动机总成以及变速箱三维建模3.2.2、制动总泵以及各个踏板的三维建模3.2.3、悬架系统建模3.2.4、制动系统的三维建模3.2.5、车轮三维建模3.2.6、后驱动桥三维建模3.2.7、转向系统的设计3.2.8、油箱三维模型的建立3.2.9、车身的设计3.2.10、座椅的设计3.2.11、赛车的总装第四章整车设计中的关键问题4.1、车架强度校核4.1.1、有限元软件介绍4.1.2、有限元模型的建立4.1.3、模型的简化及建立4.1.4、网格划分4.1.5、车架静力学分析4.1.5.1、车架静态载荷分析4.1.5.2、工况分析及边界条件处理4.1.5.3、弯曲工况分析4.1.5.4、制动工况的分析4.1.6、车架刚度分析4.1.6.1、车架扭转刚度分析4.1.6.2、车架弯曲刚度分析4.1.7、车架模型（二）的有限元模型分析4.2、动力系统计算匹配及评价4.2.1、概述4.2.2、动力性能计算4.2.2.1、动力性相关公式4.2.2.2、计算过程及结果4.2.2.3、本节结论第五章结论参考文献致谢绪论1.1、Formule SAE概述1.1.1、背景Formula SAE，是由各国SAE，即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制造出一辆在加速、刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中列举的所有项目业余休闲赛车。

秒杀GTI! 解读大学生方程式赛车--黑鲨

秒杀GTI！解读大学生方程式赛车--黑鲨300米之内秒杀GTI，0-100km/h加速5.2秒钟，还有远远高于1个G的侧向加速度...今天我们要向您介绍的可不是超级跑车，而是一台由几位充满激情的大学生制造出来的“F1”赛车，更令人惊奇的是以上数据的缔造，完全凭借一台只有493cc排量的国产单缸发动机！这台车就是在中国大学生方程式汽车大赛中夺得冠军的赛车，同学们为它取了一个气势十足的名字--“BLACK SHARK（黑鲨）”。

百公里加速仅5.2秒，名副其实的种子选手第一眼见到黑鲨的时候，它看上去就像是一辆加大版的卡丁车，而其子弹头形状的车头有很容易让人联想起老式F1赛车，另外还会让人感觉它很可爱，并不像其名字那样凶悍。

黑鲨的整体车身空间结构采用的是桁架结构，材质为碳纤维复合材料。

总之，仅仅在我们最初见到它时，便对其实际性能表现充满期待。

黑鲨的车身尺寸为：长2868mm、宽1450mm、高1048mm，轴距仅1650mm，前轮轮距为1250mm，后轮轮距为1200mm，由于车身小巧，因而其最小转弯半径只需要3m。

另外，这头小鲨鱼的整备质量也仅仅为208kg，前后轴荷比被设计成46:54。

10英寸KEIZER铝合金轮毂，与规格为18*6-10（R25B）的Hoosier方程式热熔胎相搭配驾驶舱内装有萨波尔特(Sabelt)的五点式安全带为车手及“黑鲨”量身打造的专业赛车方向盘，看起来是不是很有感觉这个黑色旋钮是用于赛车手启动车辆的，有点像一键式启动设计者为了安全起见，在车辆的三个不同部位安装了可控制车辆启动的机关，上图中这个红色扳手便是其中之一，另外还有一个在驾驶舱内方向盘左侧，是一个红色按钮既然是比赛中的状元选手，黑鲨自然拥有一套令其它对手望而却步的性能部件。

设计者将一台经过优化的CF188自然吸气式发动机作为它的心脏，排量为493cc，最大功率可达32kw，引擎最高转速可达7000rpm，极速为135km/h，而其百公里加速时间仅用5.2s。

方程式赛车技术的研究和应用

方程式赛车技术的研究和应用方程式赛车是一项高速、高技术、高风险的竞技运动，其技术的研究和应用一直是车迷和科技爱好者所关注的焦点。

本文将从车辆动力、悬挂、空气动力学、材料等多个方面探讨方程式赛车技术的研究和应用。

1. 车辆动力车辆动力是方程式赛车的基础，它决定了车辆的速度和加速度等性能。

车辆动力主要分为发动机动力和电动机动力两个方面。

发动机动力方面，目前方程式赛车采用的是V6涡轮增压引擎。

这种发动机由发动机制造商提供，规定的最高转速为15000rpm，最大马力为1000匹。

为了提高发动机性能和寿命，制造商采用了一系列的技术，如气体涡轮增压系统、燃料注入系统、电子控制系统、发动机动态管理系统等。

电动机动力方面，方程式赛车采用的是电池和电动机组成的动力系统。

这种动力系统比传统的燃油动力发动机更加环保和高效，但它的容量和性能也面临着挑战。

当前采用的是锂离子电池组，其容量为20kWh，最大输出功率为200kW。

2. 悬挂悬挂是方程式赛车性能的关键之一，它直接决定了车辆在高速行驶中的稳定性和操控性。

方程式赛车采用的悬挂系统主要分为前后双悬挂和基悬挂两种类型。

前后双悬挂是指车辆前后装有悬挂，这种悬挂系统对车辆的操控性能要求较高，因为它需要平衡车辆前后重量分布和车轮载荷。

基悬挂是指车辆只有后轴装有悬挂，这种悬挂系统采用了较为简单的结构，但对车辆操控性能要求也较高。

3. 空气动力学空气动力学是方程式赛车技术的重要组成部分，它影响车辆的风阻、升力和空气流动等多个方面的性能表现。

为了最大程度地利用空气动力学效应，方程式赛车运用了多种技术，如前翼、后翼、侧颜板、地面效应等。

前翼和后翼是方程式赛车空气动力学的重要组成部分，它们可以提高车辆在高速行驶中的空气动力学性能。

前翼能够增加前轴的载荷，提高车辆在弯道行驶中的稳定性；后翼能够产生下压力，提高车辆在高速行驶中的抓地力。

侧颜板是指位于车辆两侧的物体，它们能够有效地减少车辆在高速行驶中的侧风阻力，提高稳定性。

大学生方程式赛车车架的有限元分析

10.16638/ki.1671-7988.2017.21.054大学生方程式赛车车架的有限元分析刘绍娜，倪骁骅，郑尧刚，提艳（盐城工学院汽车工程学院，江苏盐城264000）摘要：根据大学生方程式赛车大赛规则要求，设计了赛车的桁架式金属车架，并利用Pro/E 软件构建了车架的三维模型。

借助有限元分析软件MIDAS，对赛车车架的强度进行了分析，分析结果表明，该车架满足强度要求，同时为车队后续车架的结构优化提供了依据。

关键词：MIDAS；FSAE；车架；有限元分析中图分类号：TB302.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)21-158-03Finite Element Analysis of Formula SAE Car Frame based on MIDASLiu Shaona, Ni Xiaoye, Zheng Yaogang, Ti Yan( School of Automotive Engineering, Yancheng Institute of Technology, Jiangsu Yancheng 224003 )Abstract: A metal trussed frame is designed according to formula student rules. The 3D model of the frame is built by using Pro/E. And the strength and stiffness of the frame is analyzed by making use of MIDAS, which is a software of finite element analysis. The results show that the strength and stiffness of the frame meets the requirement, and it provides reference for subsequent structure optimization of the frame.Keywords: MIDAS; FSAE; Frame; Finite element analysisCLC NO.: TB302.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)21-158-03引言中国大学生方程式汽车大赛（以下简称“FSAE”）是由中国汽车工程学会及其合作单位针对中国大学生精心打造的一项全新赛事。

毕业设计(论文)大学生方程式赛车设计(制动与行走系统设计)(含全套cad图纸)

大学生方程式赛车设计（制动与行走系统设计）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。

中国大学生方程式赛车比赛的组织与开展始于2010年，至今已成功举办了三届。

本文主要阐述了在中国大学生方程式汽车大赛组委会制定的规则下，如何设计一辆Formula SAE 赛车的制动系统。

设计采用的是前盘后盘的液压双回路制动系方案。

它的工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动趋势，亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过轮缸活塞推使制动衬片夹紧制动盘产生摩擦力矩，从而产生制动力，使车轮减速直至停车。

由于赛车本身质量较小，很多地方不能按常规的设计方法进行设计，我主要采用了市场调研的方法，先选取一些类似的车型，依据它们的制动系统结合赛车的实际情况反复验证，通过极限算法计算出完全制动时制动盘的最小尺寸。

同时在极限工况下对几个危险截面的零件的强度进行了校核，使其满足要求。

同时利用UG软件进行了建模，以辅助后续工作的顺利进行。

关键词：Formula SAE，赛车，制动，校核FORMULA RACING BRAKE AND WALKINGSYSTEM DESIGNABSTRACTFormula-SAE launched in the USA in 1980, Formula-SAE is now an international competition for Society of Automotive Engineers student members to form teams for the purpose of designing, building and competing in a small high-performance race car.The article discusses how to design a Formula SAE car's braking system。

方程式赛车结构

方程式赛车结构
方程式赛车是一项令人兴奋的竞技运动，在许多国家都备受欢迎。

但是这个运动的背后却隐藏着复杂的车辆结构，本文将详细介绍一下
方程式赛车的结构。

方程式赛车的车身结构一般由碳纤维复合材料制成，这种材料具
有轻便、坚固的特点，能够在提供强大动力的情况下支撑整个车辆。

车身的前翼和后翼可以改变空气动力学特性，帮助车辆加速、减速和
更好地转向。

方程式赛车的底盘也是非常重要的组成部分，它是车辆的支撑平台，同时可以极大提高车辆的刚性和稳定性。

底盘通常由碳纤维和铝
制成，并经过特殊的加固和处理。

方程式赛车的动力来自发动机，大多数车辆使用的是V6双涡轮增
压引擎。

这种发动机既能提供高度可靠的性能，又能最大程度地减少
油耗和排放。

除了引擎外，车辆还配备了先进的燃油系统和电子控制
系统，以便在高速行驶时提供最高效率的能量输出。

方程式赛车的悬挂系统非常重要，对车辆的操控性能有着重要的
影响。

悬挂系统包括对撞机和后撞机系统，它们与车辆的底盘连接，
允许车辆在高速行驶时根据路面情况作出适当的调整。

高强度的碳纤
维悬挂元件可以保证车辆的优良操控性和耐久性。

总而言之，方程式赛车的结构非常复杂，需要各个方面的技术和
设计上的精湛。

只有在结构、动力、控制和空气动力学等各个方面达
到完美的协调，才能够真正拥有一辆高性能的方程式赛车。

对于车迷、科技爱好者和工程师来说，这一切都是非常吸引人的。

基于ANSYS的大学生方程式赛车车架强度与刚度分析

摘要：以钦州学院FLYERS 车队第一代方程式赛车车架为研究对象，运用CATIA 建立模型，基于ANSYS 对车架满载状态下，分别对车架弯曲、扭转、制动、转弯及起步加速工况进行强度和刚度分析，检验分析数据，满足设计要求。

保证赛车在行驶过程中结构稳定。

关键词：ANSYS ；车架；强度；刚度中图分类号：TP391.72文献标识码：A文章编号：1009－9492(2017)06－0069－05Strength and Stiffness Analysis of College Student's Formula Car FrameBased on ANSYSNI Xiao-jian 1，CUI Chuan-zhen 1,2，LIN Bin 3（1.School of Mechanical &Naval Architecture ，Ocean Engineering ，Qinzhou 535000，China ；2.Guangxi Colleges andUniversities Key Laboratory Breeding Base of Coastal Mechanical Equipment Design ，Manufacturing and Control ，Qinzhou University ，Qinzhou 535000，China ；3.Liuzhou Automotive Test Co.，Ltd.，Liuzhou545000，China ）Abstract:In this paper ，Qinzhou University FLYERS team first generation racing car as the research object ，using the CATIA model ，the ANSYS of the frame based on the load condition ，respectively analyzed the frame bending and torsion ，braking ，turning and accelerated conditions of strength and stiffness ，the test data met the design requirements.It ensured the stability of the car in the course of travel.Key words:ANSYS ；frame ；strength ；stiffness基于ANSYS 的大学生方程式赛车车架强度与刚度分析*倪小坚1，崔传真1,2，林斌3（1.钦州学院机械与船舶海洋工程学院，广西钦州535000；2.广西高校临海机械装备设计制造及控制重点实验室培育基地，广西钦州535000；3.柳州汽车检测有限公司，广西柳州545000）DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2017.06.021*广西高校科学技术研究项目（编号：KY2016LX421）0引言中国大学生方程式汽车大赛(简称中国“FSC ”)是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校本科生及研究生组队参加的汽车设计与制造的比赛[1]。

大学生方程式赛车(总体设计)毕业设计(论文)

河南科技大学毕业设计（论文）题目大学生方程式赛车设计（总体设计）大学生方程式赛车设计（总体设计）摘要本次毕业设计为期二个多月，进行了方程式赛车的总体设计。

在设计中，主要运用了对比分析的方法，各项参数通过优化设计和UG、MATLAB等进行优化。

初期阶段，我们根据2011年大学生方程式汽车大赛规则确定了赛车整体布置方案，并进行论证与分析，初步确定赛车主要参数。

通过计算与对比，确定发动机型号，初选传动系最大传动比、最小传动比。

中期阶段，我们设计中使用UG6.0三维软件对各个零部件总成进行建模和整体装配，并进行悬架、转向的运动干涉分析。

利用发动机动力特性曲线特点，用MATLAB软件绘制出赛车驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图等，并详细计算赛车燃油经济性。

最后阶段，利用UG7.5进行导出赛车总体布置二维工程图，并制成总体参数表，并将第一代赛车与第二代赛车进行对比分析。

对于考虑到的实际生产中可能发生变化的悬架、车架和转向部件，预留方案。

通过本次毕业设计，了解和掌握了对汽车进行总体设计的步骤和方法，巩固了本专业的所学的专业知识，增强了搜集资料、整合资料的能力，这些将为我毕业以后从事汽车设计工作打下良好的基础。

关键词：FSAE，总体参数，参数确定，总布置、赛车动力性、燃油经济性ABSTRACTFor two months, My graduation design is the overall design of the formula racing. we used the contrast analysis method mainly in the design, through optimizing the parameters optimization design and optimization of UG MATLAB, etc.Initial stage, we according to 2011 auto contest rules determine college equation overall layout of the car, and the demonstration and analysis, the main parameter is determined primarily racing. Through calculation and comparison, sure engine type, primaries drivetrain maximum transmission ratio, minimum transmission.The intermediate stage, we design UG6.0 3d software used in various parts of assembly for modeling and whole assembly, and suspension, steering movement interference analysis. Use of engine power characteristic curve characteristic, MATLAB software mapped drive car driving forces - resistance balance figure, acceleration curve, and etc, and detailed calculation racing fuel economy.The final stages UG7.5 are derived by car, general layout, and two-dimensional engineering graphics overall parameter table, and made the first generation and the second generation racing cars are compared and analyzed. For considering the actual production of may change suspension, frame and steering parts, obligate scheme.Through the graduation design, I understand and master the overall design of car of the steps and method, the professional knowledge of professional knowledge, enhance the data collection and integration of information, these ability after my graduation will be engaged in car design lay a good foundation for the job.KEY WORDS:FSAE, general parameters, parameter identification, general arrangement,the car power, fuel economy特殊符号m a 汽车总质量kgV 最高车速km/hL 轴距 mmB1 前轮距 mmB2 后轮距 mmR 最小转弯半径mmhg 满载时质心高度mmhgˊ空载时质心高度mmD 轮胎直径mmB 轮胎宽度mmP 轮胎气压MPA 汽车迎风面积F 滚动阻力系数C空气阻力系数Do i驱动桥主减速比g i变速器传动比F汽车行驶使的空气阻力w1g i变速器Ⅰ挡传动比F车轮与路面的附着力ϕm汽车总质量au汽车行驶速度aP发动机最大功率emaxT发动机转矩eP为克服滚动阻力所消耗的功率fϕ轮胎与路面的附着系数η传动系效率tQ是百公里油耗s目录第一章FSAE赛车总体概况 (1)§1.1 FSAE赛车起源 (1)§1.2 FSAE赛车现状 (2)§1.2.1国际赛车概况 (2)§1.2.2国内赛车概况 (2)§1.2.3我校赛车概况 (2)§1.3 FSAE赛车总体设计概述 (3)§1.3.1汽车设计的规律、决策与设计过程 (3)§1.3.2 FSAE赛车主要技术要求 (3)§1.3.3 第二代赛车设计目标 (4)§1.3.4 FSAE赛车项目意义 (5)第二章FSAE赛车总体设计 (7)§2.1 总体设计目标 (7)§2.2 赛车目标参数的初步确定 (8)§2.2.1 发动机选择 (9)§2.2.2 轮胎的选择 (10)§2.2.3 传动系最小传动比的确定 (11)§2.2.4 传动系最大传动比的确定 (11)§2.3 赛车发动机选型 (12)§2.4 赛车主要设计参数的确定 (13)§2.4.1 尺寸参数 (13)§2.4.2 质量参数 (14)§2.4.3 性能参数 (15)§2.5 赛车各系统设计 (17)§2.5.1 悬架系统设计 (18)§2.5.2 转向系统设计 (19)§2.5.3 制动系统设计 (19)§2.5.4 电器系统设计 (21)§2.5.5 车身设计 (23)§2.5.6 车架设计 (23)第三章赛车动力性与燃油经济性 (25)§3.1 汽车的动力性 (25)§3.1.1 动力性的评价指标 (25)§3.1.2驱动力—行驶阻力图 (25)§3.1.3 汽车的加速能力 (28)§3.1.4 动力特性图 (29)§3.1.5 功率平衡 (31)§3.2 燃油经济性 (32)第四章赛车总体布置 (34)§4.1整车布置的基准线（面）-零线的确定 (34)§4.2各部件的布置 (34)§4.3总体设计参数表 (37)第五章结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)第一章FSAE赛车总体概况Formula SAE 赛事1980年在美国举办第一次比赛以来，现在已经成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。

中国大学生方程式汽车大赛成本分析报告

中国大学生方程式汽车大赛成本分析报告（合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 230009）摘要：根据2013年中国大学生方程式汽车大赛规则要求，成本分析报告按照组委会提供标准成本表和每年各个学校申请的成本增补通过项来计算赛车的成本，报告包括一份物料清单和零部件成本细节表，成本细节表包括材料、工序和紧固件三个部分，所有零部件汇总形成物料清单。

按照规则要求，赛车成本应在10万元左右，上下浮动不超过5000元。

比赛分为赛车总成本评比、成本分析报告细致准确度和现场答辩三个部分进行评比得分。

关键词：FSAE, FSC，大学生方程式汽车大赛，成本分析报告，标准成本表，物料清单The Cost Report for Formula Student ChinaLi Ye, Cong Guanghao(School of Mechanical and Automotive Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China) Abstract：According to 2013 Formula Student Chinese Competition Rules , the cost report of the racing should use the standardized Cost Tables and Add Item Request passed by committee witch applied by some schools every year. the report includes a detailed bill of materials (BOM) which formed by the cost of all racing parts and component cost detailed table which composed by materials, processes and fasteners. In accordance with the rules require, the car should cost around 10 million, plus or minus no more than 5,000 yuan. Competition is divided into “Cost Report”, ” Discussion”and “Real Case”.Key words: FSAE , FSC, Cost Report , Standardized Cost Tables,BOM1.引言中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSC”）是一项由中国汽车工程学会发起主办的一项由高等院校汽车工程或者汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造的比赛，各参赛车队按照比赛规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的排气量为610 c.c.以下的小型单人座休闲赛车，并且具有一定的操控稳定性和耐久性，能够成功完成比赛规则中所列举出的所有或部分比赛项目[1]。

大学生方程式赛车总布置设计及优化

大学生方程式赛车总布置设计及优化大学生方程式赛车总布置设计及优化一、引言方程式赛车是一项非常具有挑战性和刺激性的赛车运动，它要求赛车设计师们在有限的资源下，构建出高性能的赛车，以在赛场上取得优异的成绩。

本文将探讨大学生方程式赛车的总布置设计及优化策略。

二、总布置设计总布置设计是指整个方程式赛车的整体结构和各个系统的选择、位置等方面的设计。

设计师们首先需要确定动力系统（发动机、传动系统）、悬挂系统、底盘构架和车身的总体结构。

1. 动力系统动力系统是赛车的“心脏”，直接影响整车的性能表现。

大学生方程式赛车常常采用内燃机作为动力系统，选择适当的发动机并进行优化调校非常重要。

此外，传动系统的设计也需要考虑到合理的齿轮比、传动效率等因素。

2. 悬挂系统悬挂系统对于大学生方程式赛车的操控性和稳定性具有重要影响。

在总布置设计中，设计师们需要选择适当的悬挂类型（如双横臂悬挂、麦弗逊悬挂等）和悬挂参数（如减振器硬度、悬挂角度等），以满足赛车在高速弯道、减震等方面的要求。

3. 底盘构架底盘构架的设计需要考虑到赛车的刚性、轻量化和用材成本等因素。

设计师们可以采用碳纤维复合材料等轻量化材料，结合适当的构架形式（如单壳体、铝合金悬臂等）来实现平衡的设计。

4. 车身车身设计需要综合考虑空气动力学性能和安全性。

设计师们需要根据方程式赛车的要求，对车头、侧面和尾部的气流进行优化，以提高赛车的下压力和降低风阻系数。

此外，也需要合理设置车身的保护结构，以确保驾驶员的安全。

三、优化策略在进行总布置设计之后，设计师们需要通过一系列优化策略来改进赛车的性能。

以下是几种常见的优化策略：1. 材料优化通过优化材料的选择和使用，可以降低赛车的整体重量，提高强度和刚性。

如采用轻量化材料、优化材料厚度等手段来实现。

2. 空气动力学优化通过车身造型的改进和空气动力学模拟，可以提高赛车的下压力和降低风阻系数，提高赛车在高速行驶和弯道加速时的稳定性和性能。

大学生方程式赛车(FSAE)差速器外壳结构优化的设计

设计与研究
３
大学生方程式赛车（ＦＳＡＥ）差速器外壳结构优化的设计
范健文
（广西科技大学鹿山学院，柳州５４５６１６）
摘要：本文提出采用可制造性设计（ＤｔＺＭ）和可装配性设计（ＤＦＡ）集成的方法来优化差速器外壳的结构。
具的设计应该在部件设计过程中一起考虑，工具和夹具的设计与零件的设计遵循同样的过程：建立需求、形成概念然后是最终产品。采用并行工程的理念就是制造工程师与设计工程师
汽车在转弯时弯内轮与弯外轮在地面上画出的圆周
不同即表示左右轮有转速差出现，为了确保汽车能顺畅的转弯就需要装置差速器。例如左轮行驶在沙地上，右轮
在柏油路上，左边轮因为摩擦系数比右边低，负载变低，动力就转移到左轮造成打滑，全汽车失去驱动力，无法按照原来轨迹行驶造成失控。这种情况在结冰路面，泥泞路
轮的抓地力，同时能减少转向不足和转向过度的特性，使
设计工程师根据方程式赛车采用的是后轮驱动的方式，采用的是把大链轮布置在左右差速器支架的左侧，差速器外壳左端盖的长度要加长后才能保证与相关部件的联接到位，并且需要在差速器外壳上增设出法兰来固定链轮，差速器外壳上的法兰与差速器端盖间使用花键连