FSAE赛车车架的强度和刚度分析 被引量：40

1

作者 赵帅 隰大帅 +1 位作者 王世朝 陆善彬 《计算机辅助工程》 2011年第4期53-56,共4页

为保证吉林大学SAE方程式(Formula SAE,FSAE)赛车能够安全参赛,介绍其车架设计方案,利用MSC Patran建立车架的有限元模型,得出该车架在多种工况下的强度值以及扭转和弯曲刚度值;将分析所得数据与已知数据进行对比,证明该方案满足设计要... 为保证吉林大学SAE方程式(Formula SAE,FSAE)赛车能够安全参赛,介绍其车架设计方案,利用MSC Patran建立车架的有限元模型,得出该车架在多种工况下的强度值以及扭转和弯曲刚度值;将分析所得数据与已知数据进行对比,证明该方案满足设计要求,为FSAE赛车的安全参赛提供理论保证. 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 强度 刚度 有限元

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FSAE赛车车架结构拓扑优化及轻量化设计研究 被引量：18

2

作者 郑文杰 兰凤崇 陈吉清 《汽车工程学报》 2016年第1期35-42,共8页

采用拓扑优化的方法对FSAE(Formula SAE)赛车车架结构进行优化改进。经过拓扑优化后车架的结构更加简洁,改进后车架的前后舱管件减少,质量降低,前环由倾斜改为垂直设计,降低了加工难度。采用尺寸优化对车架进行轻量化设计研究。经过尺... 采用拓扑优化的方法对FSAE(Formula SAE)赛车车架结构进行优化改进。经过拓扑优化后车架的结构更加简洁,改进后车架的前后舱管件减少,质量降低,前环由倾斜改为垂直设计,降低了加工难度。采用尺寸优化对车架进行轻量化设计研究。经过尺寸优化后,得到了不同部位钢管的壁厚参数,实现车架减重13%的轻量化目标。对车架性能进行仿真分析,验证了车架强度满足使用要求,同时车架的弯曲刚度和一阶模态频率都比原车架有所提高,保证了FSAE赛车车架结构的性能和轻量化。 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 拓扑优化 尺寸优化 轻量化设计

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基于有限元的FSAE赛车车架的强度及刚度计算与分析 被引量：22

3

作者 于国飞 黄红武 吴俊辉 《厦门理工学院学报》 2009年第4期29-32,共4页

在新型赛车的开发设计中,计算与分析车架结构合理性及其结构静态强度和刚度,是一项重要工作.以我院开发的第二代FSAE赛车车架为例,对其进行静力学分析,计算赛车车架的强度和刚度,保证赛车车架结构强度等要求,对提高整车性能具有一定的... 在新型赛车的开发设计中,计算与分析车架结构合理性及其结构静态强度和刚度,是一项重要工作.以我院开发的第二代FSAE赛车车架为例,对其进行静力学分析,计算赛车车架的强度和刚度,保证赛车车架结构强度等要求,对提高整车性能具有一定的参考价值. 展开更多

关键词 fsae 车架 有限元 强度 刚度

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FSAE赛车车架结构的拓扑优化设计 被引量：6

4

作者 李芳 何婷婷 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第4期369-374,共6页

为提高FSAE赛车车架的力学性能并实现轻量化,对赛车车架进行了拓扑优化设计.首先,对车队设计的初始车架进行强度和刚度分析.然后,根据车架的总体尺寸建立壳体CAD模型,将CAD模型保存成ParaSolid格式,并将几何模型导入HyperWorks中,用户... 为提高FSAE赛车车架的力学性能并实现轻量化,对赛车车架进行了拓扑优化设计.首先,对车队设计的初始车架进行强度和刚度分析.然后,根据车架的总体尺寸建立壳体CAD模型,将CAD模型保存成ParaSolid格式,并将几何模型导入HyperWorks中,用户配置模块设置为OptiStruct,对几何模型进行几何清理、划分单元、分配材料属性,建立用于拓扑优化的有限元模型,进行拓扑优化计算.根据拓扑结构,结合大赛规则和车架上各部件的装配要求设计出新车架.对新车架进行有限元静力学分析,包括几种典型工况下的强度和刚度分析,新车架的分析结果验证了结构设计的合理性,通过与初始车架分析结果相比较,表明了拓扑优化设计方法对赛车车架的设计具有可行性和有效性. 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 拓扑优化 有限元分析 强度 刚度

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FSAE赛车车架系统的模态分析及动态性能评价 被引量：4

5

作者 何婷婷 李芳 《机电工程》 CAS 2016年第2期140-145,共6页

针对FSAE赛车在行驶过程中车架受到的来自路面不平度、车轮动态不平衡和电机振动的激励从而导致的共振破坏的问题,以及为了合理安排负载在车架上的安装位置,通过采用ANSYS中的Block Lanczos法对车架系统进行了自由模态分析和约束模态分... 针对FSAE赛车在行驶过程中车架受到的来自路面不平度、车轮动态不平衡和电机振动的激励从而导致的共振破坏的问题,以及为了合理安排负载在车架上的安装位置,通过采用ANSYS中的Block Lanczos法对车架系统进行了自由模态分析和约束模态分析(约束模态分析的对象包括"悬架-车架"系统、"车架-负载"系统和"悬架-车架-负载"系统)。通过对比分析车架的自由模态分析振型特点与3种车架系统的约束模态分析振型特点,得出了"悬架-车架-负载"系统的振型来源于车架子系统(车架,"悬架-车架"系统和"车架-负载"系统)的振型,提出了"悬架-车架-负载"系统的改进方案以提高整车动态性能。通过"悬架-车架-负载"系统的柔性约束模态试验,验证了仿真数据的正确性。研究结果表明,该车架能满足赛车手舒适性要求,能避免共振破坏的发生。 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 有限元 自由模态 约束模态

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FSAE赛车车架刚度特性分析 被引量：3

6

作者 彭倩 韩锋钢 +1 位作者 洪汉池 郭福森 《厦门理工学院学报》 2014年第3期7-11,共5页

车架刚度及发动机悬置安装点动刚度是影响FSAE赛车振动性能的重要因素,通过建立某FSAE赛车车架有限元模型,进行车架扭转刚度及悬置安装点动刚度分析,研究车架静态与动态刚度性能.结果表明:增大车架驾驶舱段截面可有效提高扭转刚度;悬置... 车架刚度及发动机悬置安装点动刚度是影响FSAE赛车振动性能的重要因素,通过建立某FSAE赛车车架有限元模型,进行车架扭转刚度及悬置安装点动刚度分析,研究车架静态与动态刚度性能.结果表明:增大车架驾驶舱段截面可有效提高扭转刚度;悬置安装点各向动刚度值以纵向最大,横向最小.结合模态振型及加速度响应曲线能够较好地反映发动机舱的振动特性. 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 扭转刚度 动刚度 悬置安装点 加速度响应

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拓扑分析与尺寸优化相结合的FSAE车架轻量化设计研究 被引量：6

7

作者 林子晏 汪少华 +1 位作者 胡楠楠 许畅 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2017年第11期46-52,共7页

围绕江苏大学方程式赛车车架设计展开研究。依据大赛规则,确定车架主体结构,利用Hypermesh进行拓扑分析,合理布置局部细节杆件。在CATIA中建立车架三维模型,利用ANSYS以扭转刚度为评价标准设置杆件尺寸为设计变量进行尺寸优化。优化结... 围绕江苏大学方程式赛车车架设计展开研究。依据大赛规则,确定车架主体结构,利用Hypermesh进行拓扑分析,合理布置局部细节杆件。在CATIA中建立车架三维模型,利用ANSYS以扭转刚度为评价标准设置杆件尺寸为设计变量进行尺寸优化。优化结果显示:整体扭转刚度得到提升,质量得到减少。最终车架扭转刚度达到2415.2 N·m/(°),质量为27.2kg,满足结构设计与轻量化要求。最后对车架结构进行了4种工况分析和模态分析,保证其使用安全、可靠。 展开更多

关键词 fsae赛车 车架设计 拓扑分析 尺寸优化 轻量化设计

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基于ANSYSWorkbench的FSAE赛车车架有限元分析 被引量：13

8

作者 陈浩杰 张诗博 陈雪飞 《汽车实用技术》 2018年第18期82-86,共5页

文章通过对南昌大学电动方程式赛车队第二代赛车车架存在问题的分析,对第三代车架进行结构和材料上的改进以及创新。利用CATIA软件对车架进行设计和建模,并使用ANSYS WORKBENCH对车架进行刚度的计算、模态分析以及各工况强度校核。校核... 文章通过对南昌大学电动方程式赛车队第二代赛车车架存在问题的分析,对第三代车架进行结构和材料上的改进以及创新。利用CATIA软件对车架进行设计和建模,并使用ANSYS WORKBENCH对车架进行刚度的计算、模态分析以及各工况强度校核。校核结果表明,改进后的第三代车架减轻了质量,刚度和强度均在合理范围以内,并且其固有频率很好地避开了由地面和电动机激励的频率。 展开更多

关键词 fsae 车架 有限元分析 刚度计算 模态分析 强度校核

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多工况下FSAE赛车车架不同形状截面尺寸优化 被引量：5

9

作者 刘丛浩 李刚 +2 位作者 孙东 张海鹏 杨旭光 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2018年第10期1113-1119,共7页

针对日常行驶和碰撞工况,考虑圆管和方管不同的截面特性,建立一种圆、方钢管混用的汽车工程学会方程式(formula society of automotive engineers,FSAE)电动赛车车架模型。在ISIGHT平台中集成ABAQUS,采用多岛遗传算法对车架钢管的截面... 针对日常行驶和碰撞工况,考虑圆管和方管不同的截面特性,建立一种圆、方钢管混用的汽车工程学会方程式(formula society of automotive engineers,FSAE)电动赛车车架模型。在ISIGHT平台中集成ABAQUS,采用多岛遗传算法对车架钢管的截面形状、尺寸参数进行优化。首先根据紧急制动和急速转弯2种日常行驶工况,进行整体优化,再对车架进行正、侧面碰撞及翻车等涉及安全性的工况进行局部强度优化。最终仿真结果验证:强度满足设计要求,与传统圆形钢管车架相比,质量降低11%,扭转刚度提升13%,表明合理采用方形截面钢管的车架能够在提升强度和刚度的同时,达到轻量化的目的,优化方法可应用于钢管车架的设计与开发中。 展开更多

关键词 车架 尺寸优化 轻量化设计 fsae赛车 多岛遗传算法

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基于ANSYS的FSAE车架轻量化研究 被引量：3

10

作者 马粉粉 崔亚辉 王宏江 《汽车实用技术》 2016年第2期130-132,共3页

文章利用Pro/E建立车架三维模型,然后导入ANSYS Workbench中对车架进行分析并利用拓扑优化对车架进行轻量化设计,使得车架的减重比为13.2%。轻量化之后对车架再次进行验证,并对轻量化后的车架进行模态分析。

关键词 赛车车架 ANSYS WORKBENCH 轻量化 模态分析

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FSAE赛车车架的自由模态分析 被引量：2

11

作者 纪飞 李静 马泽宏 《拖拉机与农用运输车》 2014年第6期26-27,29,共3页

车架是FSAE赛车的承载主体,同时为车手提供安全保障。在建立好车架的三维模型后,导入到ANSYS中进行处理,然后利用有限元法对FSAE赛车车架的自由模态进行了研究。通过分析得到车架的前6阶固有频率和振型,并验证了车架固有频率是否避开了... 车架是FSAE赛车的承载主体,同时为车手提供安全保障。在建立好车架的三维模型后,导入到ANSYS中进行处理,然后利用有限元法对FSAE赛车车架的自由模态进行了研究。通过分析得到车架的前6阶固有频率和振型,并验证了车架固有频率是否避开了激振的频率范围,为车架的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 fsae 车架 固有频率 模态分析

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FSAE赛车车架扭转刚度优化 被引量：1

12

作者 刘丛浩 张宇 +3 位作者 孙东 李刚 曹景胜 马英皓 《汽车实用技术》 2018年第3期101-102,共2页

由于扭转载荷会引起车架和悬架相关部件的变形,从而影响整车的抓地力和操纵性,因此对于FSAE赛车车架的设计,其扭转刚度是一个非常重要的设计参数。根据FSAE赛会的规则,车架钢管的横截面有方形和圆形两种不同形式,目前普遍采用的形式为... 由于扭转载荷会引起车架和悬架相关部件的变形,从而影响整车的抓地力和操纵性,因此对于FSAE赛车车架的设计,其扭转刚度是一个非常重要的设计参数。根据FSAE赛会的规则,车架钢管的横截面有方形和圆形两种不同形式,目前普遍采用的形式为圆形钢管。文章研究了规则允许钢管类型,对比发现,相比于圆形截面,部分结构使用方形钢管质量可以减少2%,而车架扭转刚度提高39%,同时实现轻量化和扭转刚度的提升,实现了优化的目标。 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 扭转刚度 优化

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基于FSAE规则的赛车车架拓扑优化与分析 被引量：1

13

作者 章东徽 柏宇星 +2 位作者 许丁鹏 郑佳琪 臧利国 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2024年第4期26-31,共6页

大学生方程式赛车的车架是整车的装配基体,车架的强度和刚度关系到整车的燃油经济性、动力性以及操作稳定性。基于大学生方程式汽车大赛规则,在CATIA软件中创建了车架的三维模型。根据拓扑优化结果,在CATIA中优化了原始车架模型。对车... 大学生方程式赛车的车架是整车的装配基体,车架的强度和刚度关系到整车的燃油经济性、动力性以及操作稳定性。基于大学生方程式汽车大赛规则,在CATIA软件中创建了车架的三维模型。根据拓扑优化结果,在CATIA中优化了原始车架模型。对车架在不同工况下的变形量及应力进行了分析,以判断车架的强度和刚度是否满足大赛要求。同时对车架进行了模态分析,以防止车架在比赛时发生共振。根据优化后车架的仿真结果可知,优化后车架的强度和刚度均满足大学生方程式汽车大赛要求。从参加2021和2022赛季中国大学生方程式汽车大赛的结果可知,所设计的车架满足大赛要求。 展开更多

关键词 大学生方程式赛车 车架 设计 有限元 拓扑优化

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FSAE赛车车架轻量化设计及优化 被引量：3

14

作者 卢山 刘子知 岳民 《农业装备与车辆工程》 2017年第11期70-76,共7页

采用有限元分析方法对FSAE(Formula SAE)赛车车架进行轻量化设计优化。在原始FSAE赛车车架进行静力学分析的基础上,总结原结构设计的不合理性,发现其轻量化优化的可能。利用主三角结构内构成辅助三角结构的方式,对发动机舱进行结构优化... 采用有限元分析方法对FSAE(Formula SAE)赛车车架进行轻量化设计优化。在原始FSAE赛车车架进行静力学分析的基础上,总结原结构设计的不合理性,发现其轻量化优化的可能。利用主三角结构内构成辅助三角结构的方式,对发动机舱进行结构优化,使力的传递更合理,结构相比原车架更简洁。通过对主环斜撑末端点的参数化优化以及对其他车架结构的尺寸优化,解决了发动机舱过于紧凑的问题,同时实现车架减重的设计目标。为避免新车架由于共振产生破坏,还对车架进行前六阶的模态分析,保证了车架的安全性。 展开更多

关键词 fsae赛车 车架 结构优化 参数化优化 轻量化设计

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基于拓扑优化的FSAE赛车车架结构设计 被引量：7

15

作者 吴佳秜 张诗博 +1 位作者 解紫婷 陈浩杰 《汽车实用技术》 2018年第6期115-119,共5页

为了设计出兼顾轻量化与安全性的电动方程式赛车车架,文章同时结合有限元分析与连续体拓扑优化两种方法,使用CATIA软件设计车架并进行有限元力学与模态分析,通过Hyperworks软件的Optistruct求解器对车架进行拓扑优化,根据拓扑结果再次... 为了设计出兼顾轻量化与安全性的电动方程式赛车车架,文章同时结合有限元分析与连续体拓扑优化两种方法,使用CATIA软件设计车架并进行有限元力学与模态分析,通过Hyperworks软件的Optistruct求解器对车架进行拓扑优化,根据拓扑结果再次进行力学与模态的分析,得到满足设计要求且兼顾质量和性能的电动方程式赛车车架。最后通过实际比赛的检验,验证有限元分析与拓扑优化结合方法的可行性。 展开更多

关键词 车架 拓扑优化 有限元分析 轻量化 fsae赛车

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基于ANSYS Workbench的FSAE赛车车架有限元仿真及其轻量化 被引量：2

16

作者 高晨菲 赵永礼 《时代汽车》 2023年第24期163-165,共3页

首先利用ANSYS Workbench对根据中国大学生方程式汽车大赛赛规设计的赛车车架进行有限元分析,得到弯曲、转弯、制动、扭转四种不同工况下赛车车架位移、应力的云图分布,然后根据分析结果对赛车车架进行轻量化,并将优化后车架再次进行有... 首先利用ANSYS Workbench对根据中国大学生方程式汽车大赛赛规设计的赛车车架进行有限元分析,得到弯曲、转弯、制动、扭转四种不同工况下赛车车架位移、应力的云图分布,然后根据分析结果对赛车车架进行轻量化,并将优化后车架再次进行有限元分析,其强度和刚度均符合赛规要求。结果表明,该设计不仅达到了赛车车架轻量化的目的,将赛车车架的质量由33.555kg降低为28.973kg,并且优化后的车架各项性能均得到了显著提升。 展开更多

关键词 fsae 赛车车架 轻量化 有限元仿真

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基于ANSYS的FSAE赛车车架的有限元分析

17

作者 许相贤 李强 高嘉骋 《时代汽车》 2021年第20期119-122,共4页

以沈阳工业大学凌耀电动方程式车队的首辆FSEC赛车车架为研究对象,利用CATIA对赛车建模。在ANSYS中进行有限元分析得到车架在不同工况下的静态结构及模态分析。根据分析结果可知,车架的强度、刚度和固有频率分布皆满足要求且有适合的余... 以沈阳工业大学凌耀电动方程式车队的首辆FSEC赛车车架为研究对象,利用CATIA对赛车建模。在ANSYS中进行有限元分析得到车架在不同工况下的静态结构及模态分析。根据分析结果可知,车架的强度、刚度和固有频率分布皆满足要求且有适合的余量。故该设计安全可靠,为我校参赛提供了保障,也为日后进一步研究打下了基础。 展开更多

关键词 fsae 车架 有限元

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基于FSAE车架的自由模态分析与试验

18

作者 吴晨毓 钟梓芃 +2 位作者 权双璐 胡改玲 张海霞 《汽车实用技术》 2024年第17期95-98,共4页

为确保大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车车架在实际应用中的稳定性与可靠性,同时实现轻量化并满足严格的安全标准,设计团队使用CATIA三维设计软件构建车架模型,并在ANSYS软件中进行有限元分析,以预测车架在不同工况下的动态响应。通过精... 为确保大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车车架在实际应用中的稳定性与可靠性,同时实现轻量化并满足严格的安全标准,设计团队使用CATIA三维设计软件构建车架模型,并在ANSYS软件中进行有限元分析,以预测车架在不同工况下的动态响应。通过精确构建车架的三维模型并设定合适的材料属性和边界条件,以获取车架的固有频率和振动模态。为了验证仿真结果的准确性,通过模态试验测量了车架的振动响应,并将实验数据与仿真结果进行对比分析。试验结果证实了有限元分析在预测车架自由模态特性方面的精确性,验证了所采用分析方法的有效性,并为车架设计的进一步优化提供了坚实的理论基础。 展开更多

关键词 fsae赛车车架 自由模态分析 有限元分析 动态响应 模态试验分析

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基于蜂窝铝板的FSAE赛车半单体壳车身结构设计与研究

19

作者 周冲 张明 +2 位作者 陈文 臧利国 柏宇星 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第4期38-44,共7页

针对FSAE赛车车身结构设计中碳纤维单体壳车身制造工艺复杂、成本高以及传统钢管桁架式车身扭转刚度较低的问题,提出了一种基于蜂窝铝板的新型单体壳车身结构,以实现高扭转刚度和低制造成本的目标。确定了车身扭转刚度和总质量的设计目... 针对FSAE赛车车身结构设计中碳纤维单体壳车身制造工艺复杂、成本高以及传统钢管桁架式车身扭转刚度较低的问题,提出了一种基于蜂窝铝板的新型单体壳车身结构,以实现高扭转刚度和低制造成本的目标。确定了车身扭转刚度和总质量的设计目标,并通过人机工程设计确定了车身的基本尺寸;采用有限元分析方法得出了最优的铺层方案,并对车身在各工况下进行了强度校核分析。研究结果表明,铝合金半单体壳车身具有良好的扭转刚度和轻量化水平,是一种性价比优良的新型车身结构,可替代传统的钢管桁架式车身。本研究为FSAE赛车提供了新的车身设计思路。 展开更多

关键词 fsae赛车 单体壳车身 蜂窝铝 桁架式车身 扭转刚度

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大学生方程式赛车的车架设计与优化 被引量：2

20

作者 薛森荣 柏宇星 +3 位作者 闵鑫 杨医帆 崔嵩 臧利国 《山东理工大学学报(自然科学版)》 2025年第3期27-32,共6页

车架是汽车各部件的重要载体,对汽车安全性和稳定性等起着非常重要的作用。针对南京工程学院天印泠风车队“泠02”方程式赛车展开研究,利用ANSYS对车架进行拓扑优化及参数分析,得到最佳桁架结构、管件厚度和各工况下的车架强度并进行验... 车架是汽车各部件的重要载体,对汽车安全性和稳定性等起着非常重要的作用。针对南京工程学院天印泠风车队“泠02”方程式赛车展开研究,利用ANSYS对车架进行拓扑优化及参数分析,得到最佳桁架结构、管件厚度和各工况下的车架强度并进行验证。结果表明,对比原有模型,扭转刚度提高了14.9%,质量下降了12.9%,该结果为大学生方程式赛车(FSAE)的车架研究提供了理论依据和设计指导。 展开更多

关键词 fsae 车架设计 模态分析 结构优化

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