CATIA，ANSYS与Adams虚拟样机技术的典型软件。正如设计人员所熟知的，虚拟样机技术带来的重大革新是，通过在电脑上建立研究对象数模或者拓扑关系，表征出其运动学以及动力学关系，并且设置评价指标和不同类型算法，来并对所建模型进行性能分析和评价，为产品的设计及制造提供参考依据。而其对物理样机转的替代，则极大地缩短了产品的研发周期，降低了产品的研发成本，同时还使得产品的质量和性能得到进一步提升，这对于革新换代速度较快的产品来说，在设计与制造都具有重大意义[4]。

1。4 本文研究内容及意义

1。4。1 研究内容

现在大学生方程式赛车结构以及相关技术相对成熟，差距主要来自总布置和性能发挥。本文基于南京理工大学方程式电车车队的2015赛季赛车，对于训练以及比赛中暴露的问题进行总结，利用故障树分析（FTA）法和可靠性试验法[6]，对故障出现的原因进行了逐级分析。在故障问题进行分析和解决后，通过设定的本赛季车辆性能目标，计算车辆的各个参数范围，进行总体布置设计优化以及主要性能计算。用CATIAV5R20版本其中的零件与装配设计、创成式设计、人机工程和分析模块以及数字样机模块（DMU），进行整车的零件（part）和部件（product）设计，同时进行整车各总成布置以及运动干涉分析校核，当无机械问题后，得到一个需要二次优化的中间原型车[7][8]、[9]。之后根据三维模型，在ADAMS中建立本年度赛车的拓扑模型，并通过实验设定进行悬架性能和整车操纵稳定性的动力学仿真和评价。实验设定以及仿真是针对操纵稳定性试验的国家标准和大赛规则要求，分析相应实验过程的工况和控制方法，得到相应的控制文件，用文件来模拟试验状态，使样机模型按照实际需要运行状态运行。这一过程是一个ADAMS 提供驾驶员—车—道路系统的闭环试验控制方法，即用文件代替驾驶员来根据车辆情况反馈而采取不同操作错误!未找到引用源。、[11]，得到车辆操作性能曲线并进行分析，同曲线反映的问题进行优化，重复该设计过程直到结果在设计范围内。

图1。3  E·MOTION电车整车仿真流程

1。3。2 研究意义

在现如今的汽车产业发展中，电动汽车是发展的重点之一。我国在2001年成立了电动汽车专项规划组，在历经了两个五年计划的发展后，节能与新能源汽车的总体研发体系与 “三纵三横”新能源汽车研发布局初步形成。这些共同推动了我国新能源汽车战略性新兴产业的形成。按照《中国制造2025》规划的新能源车辆产量，其中巨大的产业发展空间，必然带来对于电动汽车相关的专业设计人才极大需求[12]。FSEC的举办是我国在电动汽车方面，进行人才培养的一个战略与布局的示范。

我国人口基数大，汽车工程等工科院校在人才培养方面缺乏实践场地与资源，FSEC则是对我国车辆工程学习与实践进行了有益的补充。赛事举办的初衷就是为了培养新一代车辆设计制造方面的优秀青年，在参与比赛过程中，学生熟悉车辆研发与制造流程，各类材料应用以及各类零件的选型与抉择差异，锻炼工程严谨性，在设计与制造过程中不断拓展自身专业知识。通过与企业交流合作熟悉市场运作，更加清楚市场对于车辆的需求，设计更具有目的性。锻炼团队协作能力，培养工程实践经验，磨砺意志品质，成为未来的中国新能源汽车人才[13]。

2 本届赛车总布置设计 

2。1 往届赛车的问题分析

E·MOTION电车队2015年度成立，设计与制造时间短，而且其去年主要目标是为开创南京理工大学电车的先河，使得我校学生在电动赛车发展的较为成熟时间点上，与时俱进，增强学生专业实力。故参加2015年首届FSEC大赛，向其他车队学习以及完整制造出一辆电动赛车是我们的主要目标。而人力与物资匮乏的双重困难，导致了很多设计和资料不完善以及不合理，而这也是2015年度比赛未完赛的主要原因。对未完赛原因简单总结：一方面是结构设计的不合理与校核不到位，导致了装配的难度以及运动死点；另一方面是出车时间短，导致车手对车不熟悉和赛车的检测与调试未做，结合其他细节处理原因，最后赛车因为过热而未能完赛。