【摘 要】
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悬架是赛车上的重要总成之一,它对赛车的各项性能有着重要的影响,尤其是对赛车的操纵稳定性影响很大,而高速赛车对操纵稳定性的要求又非常地高,所以,本文在多体动力学的基础
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悬架是赛车上的重要总成之一,它对赛车的各项性能有着重要的影响,尤其是对赛车的操纵稳定性影响很大,而高速赛车对操纵稳定性的要求又非常地高,所以,本文在多体动力学的基础上对前悬架进行了优化研究。另外,转向节作为赛车上的主要承载件,关系着前轮定位的大部分参数。为保证前轮的各个定位参数在赛车行驶过程中的准确性,就要使转向节具有足够的刚度和强度,但也不能使转向节过于笨重,本文在有限元分析的基础上,在保证各个参数的情况下,进行转向节优化,实现了减轻零件质量的目的。
本文根据《中国大学生方程式汽车大赛规则》(2010版)要求,进行了FSAE赛车的悬架及相关零部件的设计和制造,在ADAMS/Car环境下,建立了FSAE赛车前、后悬架的仿真虚拟模型并进行了整车虚拟模型的装配,然后通过实车试验验证了所建立的虚拟模型的准确性。在此基础上运用所建立的前悬架的虚拟模型进行了仿真分析。分析了前悬架系统的车轮定位参数随车轮跳动的变化曲线,然后利用ADAMS/Insight模块对该赛车前悬架的相应定位参数进行了优化。优化结果表明:优化后的前悬架大大改善了赛车的运动学性能。此外,建立了转向节的有限元模型,并进行了静力学计算和模态分析。在此基础上提出了转向节的两种结构改进方案。综合比较两种方案的优缺点得出第二种改进方案是可行的改进方案。通过利用有限元计算的结果指导转向节的设计和优化工作,大大地缩短了转向节的设计开发的周期,降低了开发成本。
本论文的研究工作为赛车的设计、制造与调试提供了重要的理论依据,也为合肥工业大学下一届赛车的制作积累了宝贵资料。文中所用到的理论与方法,对其他车辆的设计与制造也具有一定的参考价值。
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