巴哈赛车的车架设计与分析

对车架结构进行静力学分析的目的是在承受最大 外 部 载 荷 作 用 时 ，车 架 结 构 所 能 承 受 的 应 力 以 及 变 形 程度要在理想的变化范围之内。 3 . 1 赛车工况分析
赛车在行驶过程中，车 架 受 到 来 自 3 个方向的作
3
1.主 环 ！25.4 x 3 主 环 斜 撑 ！25.4 x 3 ;3.悬 架 安 装 杆 ！25.4 x 3 ； 侧 边 防 撞 杆 ！25.4 x 3;5,6,10,l l . 支 撑 杆 件 ！25.4 X 2.4; 7,8,9.辅 助 杆 ！25.4x 2.4。
! 基 金 项 目 ：广东省高等学校优秀青年教师培养计划资助项目（Y q2014110);广东高校青年创新人才类项目（ 2014KQNCX176)
39-49.
能 分 析 []•研究与开发,2017(4) 11-15.
[ ] 张 胜 兰 ，郑 冬 黎 ，郝 琪 ，等 . 基 于 HyperW ok的 结 构 优 化 设 计 技 术 [ ] 刘 鸿 文 .高 等 材 料 力 学 [M].北 京 :高 等 教 育 出 版 社 , 1 8 5 10-79.
根 据 巴 哈 大 赛 规 则 ，参 赛 车 要 求 是 一 辆 单 座 、全地
由于巴哈赛车的复杂工况，进行车架设计时应充
形的运动型汽车，其设计和制造应符合汽车工程实践 分 考 虑 4 个基本要求:1)要有足够的强度，避免车架在
的技术要求[1]。车架作为汽车各大总成装配与安装的承 弯曲和扭转等多种应变力作用下出现较大的变形;2) 载 体 ，不但承受汽车各部件总成载荷，还要承受来自地 要有足够的扭转及抗弯刚度，否则过大的车架变形将
Abstract：Modeling and emulation technology is used to design the frame of Baja racing car. Firstly SolidWorks software is used to establish 3D model of the racing frame, then it is imported into ANSYS software to establish the finite element analysis model of the frame, stress analysis of the frame is carried out by static analysis method, the structure of frame is optimized and modal analysis for the frame is also operated. The results show that the frame structure design is available, meets the design requirements. This design will provide the analysis basis and reference for the production of solid frame of Baja racing car. Key words：Baja racing car; Frame; Optimization analysis; ANSYS
FOCUS技术聚焦
技术看点
杜灿谊1‘麦 兴 业 喻 菲 菲 龚 永 康 屈 卓 '燊
摘 要 ：为 了 设 计 更 合 理 的 巴 哈 大 赛 赛 车 车 架 ，首 先 利 用 SolidWork*设 计 车 架 三 维 实 体 模 型 ，再 导 入 ANSYS建 立 有 限 元 模
型 ，通 过 静 力 学 分 析 方 法 进 行 多 种 状 态 下 的 车 架 应 力 分 布 和 变 形 程 度 分 析 ，在 此 基 础 上 对 车 架 进 行 了 结 构 优 化 ，并 进 一 步 对
车 架 进 行 了 模 态 分 析 ，结 果 表 明 ，该 赛 车 车 架 结 构 设 计 合 理 ，符 合 赛 车 运 行 要 求 ，为 巴 哈 大 赛 参 赛 赛 车 实 体 车 架 制 作 提 供 了
良好的参考依据。
关 键 词 ：巴 哈 赛 车 ;车 架 ;优 化 分 析 ;ANSYS
Design and Analysis of the Frame of Baja Racing Car<
的强度和刚度要求，才能获得优异的驾驶操控性能。文 足必须强度和刚度的前提下减轻自身质量，以达到轻
章 利 用 SolidWork设计巴哈赛车车 架 的 实 体 三 维 模 量化设计的目的。
型 ，通 过 ANASYS进行有限元分析和结构的优化设计，
为 保 证 车 架 结 构 强 度 ，选 用 30CrMo钢 管 作 为
[M].北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,2016:170-183.
(收 稿 日 期 1017-10-27)
[ ] 聂 根 辉 ，谢 新 生 ，欧 阳 春 平 .PP-LGF4 0 材 料 发 动 机 罩 结 构 设 计 与 性
第2 期
En勰f r 汽 车 工 _师
FOCUS技 术 聚 焦
应力将通过连接节点的传递直接作用到车架上。 3 车架的静力学分析
使赛车车架结构更加合理，为实车制作提供了理论依 制 作 管 件 。经 一 系 列 建 模 、修 改 及 组 装 后 ，最终得
据。
到 车 架 整 体 装 配 模 型 ，如 图 1 所示 。车 架 长 x 宽 x 高:
1 车Biblioteka Baidu结构设计基本要求
2 090 mm x 886 mm x 1 324 mm,轴距 1 650 mm。
面产生的激励[2]。巴哈赛车在各种复杂路况下进行比 会影响到各部件的耐用性及可靠性;3 ) 要进行模态分
赛 ，比起一般公路汽车，巴哈赛车车架承受更复杂的路 析 ，在保证车架整体有足够结构刚度的同时避免发生
面激励力，因而要求车架必须满足在各种复杂工况下 共振现象[3];4)结构上要设计得相对紧凑和合理，在满
图 1 巴哈赛车车架整体结构模型图