3.5 车架模态分析 28

3.6 小结 31

结论 32

致谢 34

参考文献 35

第 II  页 本科毕业设计说明书

本科毕业设计说明书 第 1  页

1 引言

1.1 课题背景

中国大学方程式汽车大赛（以下简称 FSC）是中国汽车工程学会及其合作会员单位，在 学习和总结美、日、德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛 事。赛事规则由赛事委员会制定并且根据每年实际情况更新，参车队必须满足这些规则才被 允许参加比赛。参赛车队必须在 10 个月左右的时间完成一辆赛车的构思、设计、制造、检 测以达到参赛标准。

我校大学生方程式赛车队（南京理工大学 NUT 车队）已经连续参加了 5 届赛事，车队 管理能力和所研制的赛车性能都在逐年提高。本课题是以 2016 赛季 NUT 赛车车架设计制造 为背景，以 2015 赛季赛车车架为基础进行的改进设计研究，目的是提高新赛季赛车车架的 性能，优化零部件及各总成连接方式，进一步提高新赛季赛车整车性能。论文网

车架是整车最大的一个零件，汽车上的零部件和总成都需要装配在车架上，因此车架的 性能对整车性能的影响很大。在车辆的各种行驶工况下，车架会发生扭转变形和纵向弯曲变 形，车架必须保证在这些变形下各总成和零部件都能正常工作互不干涉，这就要求车架具备 足够的强度和刚度。在大学生方程式赛车中车架重量一般占整车重量的 15%到 25%，车架的重 量影响着整车的动力性、燃油经济性和操纵稳定性，因此车架的轻量化设计对整车性能的提 高至关重要。目前大赛车队基本上使用的是金属桁架式车架，这种车架的优点是设计制造难 度小成本低，容易维修。车架设计制造改进过程中的主要矛盾是保证车架强度和刚度与追求 车架轻量化。现代计算机辅助设计与分析技术的发展和应用可以帮助我们更加有效地解决这 个矛盾。

1.2 课题研究现状

1.3 发展前景及展望

2 2015 赛季赛车车架改进设计

2.1 赛事规则

国内大学生方程式汽车大赛已经发展了 5 年，为了给予参赛车队最大的设计灵活性和自 由度以表达其创造力和想象力，赛事对于赛车的整体设计只有很少的限制，只是出于安全性、 竞争性等方面的考虑赛事组委会制定了一套适用于中国赛事的设计规范，即《2015 中国大学 生方程式汽车大赛规则》。每赛季的规则都会根据上赛季比赛时出现的问题及时进行改进，以 保证其权威性。研究赛事规则是进行赛车设计的第一步。文献综述

大学生方程式汽车大赛由静态项目和动态项目两个部分组成，如表 2.1 所示。由表可以

知道动态项目与静态项目总分为 1000 分。考虑到赛事的安全性，规则中对车架的限制较多，

其中对车架主要结构管件材料的限制如表 2.2 所示。

表 2.1 比赛项目分数

静态项目 动态项目