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图1。1  2015赛季中国大学生电动方程式参赛车队分布图

1。2。1 国外赛车现状

国内赛车无论是哪一种动力形式，与德国斯图加特大学电车队“GREEN TEAM”之间的差距还是很大。该队伍采用了四台AMK DT5轮毂电机，峰值输出扭矩可达 ，并且2015年度的最近0-97km/h测试中达到了1。779s[2]。在整车方面，斯图加特大学的电动车采用轮毂电机，使得整个车身设计更为紧凑轻便，整车重量仅为167公斤（不含车手）。其次在性能方面，其轮毂电机驱动系统，使得四轮独立分配扭矩，则在过弯时候由电机实现差速。而良好的整车的控制算法使得牵引力控制特性更好，有效提高车辆的操纵稳定性，也利于实现能量回收，充分发挥了全时四驱性能的优点，但国内首先没有该类型轮毂电机，其次轮毂电机价格高昂，这两方面制约了国内电动赛车的动力性。

1。2。3 赛车优化方法和方向

FSE比赛在国内外开展有十载余，其设计和制造技术已经趋于系统和成熟，每年度参赛赛车变动性占整车比例不大，而变动主要是在性能优化和车身造型发面。各车队在赛车的性能优化方面，一部分通过引入新材料、新配置或者新的加工策略，一部分则是在结构方面优化通过软件综合分析，在原车设计上进行改善，在赛车优化上做深入研究设计意义更大，而且积累的优化方法亦可以用到以后的赛车设计中。而根据国内FSC比赛的发展来看，在2016年赛季，大部分高校会在轻量化、电气化方面的集成化与可靠性上面做更进一步提升。

1。3 赛车开发软件应用状况

在制造业发展过程中，用CAD开展产品设计是主导，而相应的CAE分析在企业上面主要有三方面应用：验证产品的结构和性能；优化和改进产品的设计；物理测试的代替。而在2015年度中国的ANSYS用户大会以及第十届CAE年会上体现的最大特点就是：未来产品的研发是以CAE为导向设计的。过去一直是按照CAD-CAE-CAM的顺序在开发，而现如今在国外，很多欧洲的大公司已经在尝试CAE先行于CAD，也就是产品的研发流程按照CAE-CAD-CAM的模式进行，结果表明 CAE技术在流程中越早运用，相应的产品就可以早上市，早先占领市场，所以到后来投入越少，企业获得利润值越高[3]。所以对于车辆行业以及赛车行业也是一样，对CAE软件的应用的提前以及深度拓展可以提高设计的性能以及大大降低设计的成本。

目前在国内外赛车软件应用方面主要有ANSYS、西门子、达索、MSC，其中以ANSYS（结构、流场与热分析），CATIA（三维建模与装配），MSC（动力学分析）为主导。现在CATIA使用方面主要是参数化建模和虚拟装配设计，先单独创建三维数模，再根据装配、运动关系进行定位和约束，模拟实际装配中可能存在的问题，检查产品的现状和精度性能，这也就是一个虚拟装配的过程[4]。在工程中创建大型的、复杂的模型通常采用自顶向下参数化设计（如图1。2），在结合反馈形成“V”型设计流程，这要比 “自底向上”的常规方法更为先进且规范。

图1。2  自顶而下设计流程

CATIA是兼具建模与分析模块的大型软件，但总体来说分析功能有限且分析结果认证度不高，所以实际复杂的工程实际问题通常采用CATIA建模，再与分析能力强大的软件相结合。如将模型装换后，导入ANSYS中进行结构以及流场和热分析，或者通过模型转换到MSC。Patran中，进行分析。但无论是ANSYS，还是MSC。Patran，进行数据交换的方法一般有两种：一种为无缝连接——利用专用数据接口模块，另一种是中间转接——利用中性文件将模型另存为一种两个软件都支持的文件形式，再读取导入。但由于在几何实体三维建模上，不同软件方式不同，在模型中间转接传递过程中，格式转换时数模信息可能丢失部分，造成非实体部分的破损缺失以及装配和结合关系丢失等问题[5]。而另一方面在动力学分析方面，现如今主要应用Adams/car模块，先建立悬架以及整车模型，通过软件模块自带的悬架分析和整车分析部分进行设定参数，仿真后得到运动特性以及力学特性曲线，来评价分析赛车性能，同时可以结合Adams/Insight模块找到研究对象的敏感因素并且设定范围进行优化。 (责任编辑：qin)