f1赛车前悬架设计车辆工程正文大学论文.doc

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1、毕业设计设计题目F1赛车前悬架设计学生姓名毛有强学号20111154专业班级车辆工程11-4班指导教师张代胜院系名称机械与汽车工程学院2015年6月8日目录中文摘要1Abstract21绪论31.1设计背景及意义31.2国内外发展现状41.2.1国外发展现状41.2.2国内发展现状41.3选题的主要内容42FSAE方程式赛车前悬架设计52.1悬架系统概述62.1.1FSAE赛车悬架选型62.1.2FSAE赛车悬架控制臂选材72.1.3设计要求82.1.4设计流程概述92.2悬架参数设计92.2.1轮辋和轮胎的选择92.2.2轮距和轴距的选择92.2.4四轮定位参数的初定102.3

2、悬架模型的建立112.3.1悬架几何112.3.2抗反特性的计算122.3.3弹簧刚度和阻尼的计算132.3.3.1悬架偏频的选取132.3.3.2适乘刚度的计算142.3.3.3悬架静挠度的计算142.3.3.4悬架传递比的计算142.3.3.5弹簧刚度的计算152.3.3.6弹簧的选择152.3.3.7悬架线刚度及无横向稳定杆侧倾角刚度的计算172.3.3.8避震器阻尼的选择182.3.4悬架三维建模183前悬架优化和分析203.1悬架建模203.2前悬架仿真20I3.3前悬架优化223.3.1设置目标函数233.3.2设计变量233.3.3增加约束条件和优化结果分析233.

3、4关键部件力学分析273.4.1立柱的受力分析27总结31致谢32参考文献33IF1赛车前悬架设计摘要：FSAE是面向大学生的国际赛事，选题以合肥工业大学云电车队的赛车为研究对象，对赛车的前悬架系统进行合理分析和设计。在赛车整车中悬架的作用十分重要，因为悬架设计的好与坏直接影响赛车的操纵稳定性和乘员舒适性。故悬架系统的设计有着举足轻重的地位，因此对FSAE赛车悬架的分析和设计是有必要的。（1）出于整车布置的考虑和比较不同结构形式悬架的优缺点之后，本设计决定采用不等长双横臂独立悬架。通过对钢管材质和碳纤维材质的比较，决定控制臂和导向臂采用钢管材质。（2）设计基本参数，如四轮定位、悬

4、架线体几何、悬架刚度等，按照计算成果绘制前悬架的零件图和装配图。（3）用Adams/Car模块建立一个仿真模型进行仿真，找出需要优化的参数。在Adams/Insight模块进行优化设计，改进硬点坐标后再次对其仿真，对优化前后两次运动学特性加以比较，优化后的悬架性能得到提升。接下来，利用Ansys分析立柱力学特性，分析的结果满足结构要求。关键词：FSAE双横臂独立悬架建模仿真多目标优化强度校核32ThefrontsuspensiondesignofF1Abstract：FSAEistheinternationaltournamentforcollegestudents.Thispa

5、perdesignandanalyzethecar'sfrontsuspensionsystembasedonthecarofYunRacingTeaminHefeiUniversityofTechnology.Thesuspensionhasanimportantinfluenceonthestabilityandsmoothnessofthecar'shandlingstability.Therefore,inthedesignofthecar,thesuspensionsystemplaysareallyimportantrole.Soitisnecessarytodesi

6、gnandanalyzetheFSAEcarsuspension.Firstly,accordingtothearrangementdemandofthefinishedcarsandthecomparisonofsuspensionstructure,idecidetousetheunequaldouble-wishbonetypesuspension.Throughthecomparisonofsteeltubematerialandcarbonfibermaterial,decidetousethesteeltubematerialinthecontrolarmandthe

7、guidearm.Thendesignthesuspensionparameters,includingfour-wheelalignmentparameters,suspensiongeometry,stiffnessandthedampingcalculation,accordtothecalculationresults,drawthepartsdrawingsandassemblydrawingsofthefrontsuspension.Last,buildmotions