FSAE電動賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含5張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj16
FSAE電動賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
摘要：本畢業(yè)設(shè)計對FSAE賽車后懸架的結(jié)構(gòu)及特點進行比較，綜合比對選取適合的后懸架類型；我們最后決定FSAE賽車的后懸架選用多連桿結(jié)構(gòu)。根據(jù)賽車參數(shù)，進行了大量的計算，根據(jù)數(shù)據(jù)確立了后懸架的尺寸，材料，以及懸架部件的選取以及參數(shù)，然后利用 proe 建立 FSAE 賽車后懸架的三維機構(gòu)仿真模型；在建立三維模型的過程中，根據(jù)坐標(biāo)來建立三維模型，這樣的精度高。將三維模型導(dǎo)入有限元軟件ANSYS 中，進行靜力學(xué)計算，以及動態(tài)分析，對后懸架下控制臂的0.5g加速工況，0.95g轉(zhuǎn)彎工況的應(yīng)變和應(yīng)力進行分析，最后證實了設(shè)計滿足要求，且存在安全富裕度。然后進行共振分析，分別選取了五種狀態(tài)下的振型與固有頻率進行比較，來判斷下控制臂的結(jié)構(gòu)和材料是否滿足設(shè)計要求，經(jīng)過比較得出了下控制臂滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：FSAE賽車；懸架；校核；有限元
Lightweight Design Light Truck Chassis
Abstract:After the graduation design of FSAE car suspension structure and characteristics of comparison, choose the right rear suspension structure types; The FSAE car suspension parameter calculation,then The FSAE car rear suspension was established based on CATIA 3 d model; Establishment of ADAMS/Car suspension and a simulation model of virtual simulation analysis was carried out on the rear suspension of variation is larger suspension parameters optimization using ADAMS/Insight module; The CATIA model into ANSYS, the static calculation, the suspension column under static, steering and braking conditions of strain and stress were analyzed, and to determine whether a column structure and materials meet the design requirements.Under the environment of ADAMS/Car,Control arm to the traditional process of casting or forging, using the casting and forging can not only save costs, and can lay a foundation for parts of the whole control arm design. In addition, the control arm parts are large stamping equipment, although it into during increased manufacturing difficulty, but it makes a connection with the interchangeability, and the loss of castings and forgings connection part after school as soon as possible to replace the entire assembly. This paper discusses the control arm is made of steel plate stamping forming process, and established the virtual simulation model of automobile suspended frame suspension dynamic simulation analysis. Through the finite element software ANSYS finite element theory and method to create the finite element model, 0.5 g acceleration condition, 0.95 g to jump condition on the working condition and 3.5 g. Stress and strain analysis.
Key words: finite element method (fem); The frame; Lightweight; check
目 錄
摘要 I
Abstract II
目 錄 III
1 緒論 1
1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 1
1.2 國外研究現(xiàn)狀 3
1.3 本章小結(jié) 3
2 FSAE后懸架的建立 4
2.1 FSAE賽車懸架的選擇 4
2.2 后懸架參數(shù)設(shè)計 5
2.2.1 后懸架固有頻率的選擇 6
2.2.2 四輪定位參數(shù) 6
2.2.3 FSAE賽車懸架剛度計算 7
2.3 本章小結(jié) 10
3 對FSAE的后懸架進行三維建模 11
3.1 懸架運動學(xué)特性分析 13
3.2 本章小結(jié) 16
4 控制臂有限元分析 17
4.1 有限元法的介紹 17
4.2 控制臂有限元模型建立 17
4.2.1 幾何模型 17
4.2.2 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格質(zhì)量控制 18
4.2.3 材料屬性定義 19
4.2.4 慣性釋放及模型的約束與加載 19
4.3 典型極限工況控制臂結(jié)構(gòu)有限元分析 20
4.3.1 0.5g加速工況 20
4.3.2 0.95g轉(zhuǎn)向工況 21
4.4 共振分析 22
4.5 本章小結(jié) 25
5 結(jié)論 26
參 考 文 獻 28
致 謝 30
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FSAE電動賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析中期報告.doc
FSAE電動賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析任務(wù)書.doc
FSAE電動賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析開題報告.doc
FSAE電動賽車多連桿式后懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析答辯PPT.ppt
后懸上控制臂A3.dwg
后懸下控制臂A3.dwg
后懸架上下叉臂裝配圖A1.dwg
后懸架裝配圖A0.dwg
搖臂A3.dwg
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姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 目 錄 一、 二、多連桿式懸架簡述 三、總體設(shè)計思路 四、結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 五、模型的及有限元分析 一、 一項非盈利社會公益性事業(yè)，項目的運營和發(fā)展整合了優(yōu)秀高等院校資源、整車和零部件制造商資源。 2010年第一屆 中國汽車工程學(xué)會、中國 21 所大學(xué)汽車院系、易車（ 合發(fā)起并成功舉辦。它有利于提高學(xué)生們的設(shè)計、制造的能力。 二、多連桿式懸架簡述 我這次設(shè)計的主要內(nèi)容是懸架，它是汽車上重要的組成部分 ,它是車架或承載式車身和車橋或車輪之間彈性連接并傳遞力和力矩的裝置的總稱。與輪胎一起 ,吸收和緩沖汽車行駛中由于路面不平所造成的各種制動和沖擊 ,從而保證乘客乘坐舒適和貨物的安全。懸架一般由起著緩沖作用的彈性元件、減振作用的減振器、導(dǎo)向作用的導(dǎo)向機構(gòu)三部分組成。 本次畢業(yè)論文所研究的多連桿后獨立懸架主要包括上橫臂、下前后擺臂、縱向推力桿、減振器、螺旋彈簧等 ,它們通過橡膠襯套和各種約束連接。 賽車懸架應(yīng)當(dāng)具備下列條件 : 1) 簡單，快速，被駕駛員輕易控制； 2) 無論是縱向還是橫向的都能承受很大的力； 3) 質(zhì)量輕； 4) 可以根據(jù)路面的要求快速調(diào)整； 5) 安全、可靠。 三、總體設(shè)計思路 時 根據(jù) 中北大學(xué) 行必要的設(shè)計、確定主要定位參數(shù) 及后懸架的尺寸。 立 車后懸架的三維機構(gòu)模型；將三維模型導(dǎo)入有限元軟件中，判斷下控制臂的結(jié)構(gòu)和材料是否滿足設(shè)計要求。 四、結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 1、后懸架固有頻率的選擇 程式賽車的固有頻率通常為 5用車的固有頻率為 1慮到駕駛員的技術(shù)水平，一般適當(dāng)降低些，并參照中北大學(xué)賽車，取 n= 2、后懸架的剛度為 1） 總剛度是指輪胎接地點相對車架或車身單位垂直位移時所受到的垂向力。 后懸架乘適剛度由式可得（其中 2 5 7 4 1N/ 1 43 . 1 44??????總的剛度中包含輪胎和車架的剛度 ， 還需要減去輪胎的剛度 ， 才能成為我們所求的懸架剛度 。（ 其中為輪胎徑向剛度 ， 參考中北大學(xué)賽車 ，確定為 50000 N /m ） ??5741N/m。即懸架剛度為 25741N/0的優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。 3）橫向穩(wěn)定桿計算 由下公式可推出橫向穩(wěn)定桿直徑為 ? ? ? ?4 2223312 4213128?????? ?????? b??（其中 后輪距 1180步選取 000a 為 4377mm 64360 222221 ?????8 02 ????b /300??所以 d= 29）四輪定位參數(shù) 參考中北大學(xué)方程式賽車，確定為 傾角 =主銷后傾角 =0°，主銷內(nèi)傾角 =0°，前束 =0°。 五、模型的建立及有限元分析 及 有限元分析 用 1、 速工況 對后懸架的推桿進行分析 析： 由圖可知，最大位移為 時，推桿收到了來自輪胎所傳遞過來的力矩，最大應(yīng)力為 在其他位置，推桿所受的應(yīng)力均小于 料的屈服強度 445桿滿足設(shè)計要求。 2、 對后懸架的推桿進行分析 ? 最大位移為 大應(yīng)力為 桿的其余部分，出現(xiàn)小部分的應(yīng)力作用，局部最大應(yīng)力值分別為 13636上應(yīng)力均符合設(shè)計要求，同時也低于材料的剛度 445桿設(shè)計滿足要求。 3、共振分析 ： 共振分析的主要作用就是能夠確定設(shè)計中所有部件的固有頻率和振型，因為只要是機械在運作，就肯定會有動載荷的干擾，如果不進行處理，在行車過程中將會產(chǎn)生共振，引起巨大的噪聲，甚至又可能破壞部件的結(jié)構(gòu)。 通過分析 下推桿的頻率在 500上， 而由于 路面的因素 引起車輛共振的頻率一般為 1~80此，不會因為路面的因素而使下推桿發(fā)生共振現(xiàn)象，所以，推桿設(shè)計滿足要求。 謝謝觀賞 請各位老師指導(dǎo)