摘要自中国大学生方程式汽车大赛举办以来，车架的设计与优化一直是一个很难把握的课题。大学生方程式赛车车架结构必须符合比赛规则，具有一定的强度和刚度，避免车架的低阶频率与激振频率接近或重合，同时也要满足轻量化要求，必须作为其他所有系统和组件的中央安装支架。25367
根据《2015年中国大学生方程式汽车大赛规则》、汽车人机工程学以及赛车总布置这三个方面的要求设计车架，利用CATIA软件建立车架的三文模型，在前处理模块HyperMesh中导入车架的线框图，通过划分网格、施加载荷与约束建立了车架的有限元模型，通过求解器OptiStruct的分析计算，得到各种极限工况下车架的位移云图和应力云图，证明了本课题车架设计的正确性。
最后讨论了本课题车架的设计过程及有限元分析细节，并进行了总结。
关键字 大学生方程式赛车 车架 有限元 强度 刚度 模态
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Design and analysis of frame structure formula student
Abstract
Since the Formula Student China racing car competition, the design and optimization of the frame has been a difficult issue. The frame structure of Formula Student China car must meet competition rules and regulations while remaining strength，rigid, light weight，avoiding the vicinity and coincidence between the low frequency of Formula Student China car frame and the frequency of the excitation，and must act as the central mounting bracket for all other systems and components.
The design of the racing car frame should be considered under the structural rules of Formula Student China racing car frame, auto ergonomics and the racing car layout requirements.the frame is established by CATIA, the finite element model is established by importing geometry model into HyperMesh, meshing, constraining and loading, and the frame’s displacement and stress distribution under a variety of limiting conditions are calculated in OptiStruct solver，proving the correctness of the design of the frame.
At last, the design procedure of the frame and the details of the finite element analysis are discussed.
Keywords Formula Student China race car frame finite element strength stiffness modal
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 2
1.3 本文研究的主要内容 3
2 大学生方程式赛车车架的设计 5
2.1 大学生方程式赛车车架结构设计的基本要求 5
2.2 大学生方程式赛车车架的实体建模 5
3 有限元软件HyperWorks的介绍 18
3.1 HyperMesh前处理器介绍 18
3.2 OptiStruct求解器介绍 18
3.3 HyperView介绍 18
4 大学生方程式赛车车架的有限元分析 19
4.1 大学生方程式赛车车架有限元模型的建立 19
4.2 车架的载荷处理及边界条件 20
4.3 车架在满载时各工况分析 22
4.4 车架的模态分析 29
5 讨论与分析 34
5.1 车架的选型讨论 34
5.2 车架的设计讨论 34
5.3 车架的分析讨论 40
结 论 42
致 谢 43 大学生方程式赛车车架结构设计与分析:http://www.youerw.com/jixie/lunwen_19113.html