本田节能赛车动力性计算分析
本田节能赛车动力性计算分析
摘要
本文基于汽车理论课程实践所做的本田节能赛车模型，并结合赛车比赛规则和赛道的布置特点，进行拓展设计一款本田节能赛车。从赛车底盘角度出发，本文侧重于汽车车架的设计，因为车架是整车的重要组成部分，它不仅承受着来自路面的各种复杂载荷，同时也是其他总成的安装载体。通过有限元法对车架结构进行分析，对提高整车的各种性能有重要的意义。本文根据《中国FSC大赛规则（2012）》要求，首先利用UG6.0软件对赛车车架进行结构设计，建立起多个车架的三维模型，然后将设计出来的多个车架以及本田节能模型的车架导入到有限元软件中，对车架进行静力学分析，通过对比静力和应力分布图分析选出更优秀的车架。同时对Formula SAE 赛车的发动机系统、车轮系统、传动系统、悬架系统、转向系统、制动系统等进行选型和整体布置，然后根据所选的总成参数对整车动力性能进行匹配以及整车动力性能进行分析，从而设计出一款符合大赛要求同时性能优异的赛车。
关键词：UG，本田节能赛车，车架，有限元分析，动力匹配
Formule SAE Collegiate Design of The Racing Car
ABSTRACT
The article is Based on the racing car model which is made at the Practice of Automobile Theory Course , and at the same time with combinations of the car racing game rules and the circuit layout characteristics, to expand the design of a formula sae race car. Start from the chassis of the car , this article focuses on the design of automobile frame, because the frame is an important part of vehicle, it not only suffered from a variety of complex surface load, at the same time it is the carrier to install the other assembly. Through the finite element method analysis of frame structure, has important significances to improve the vehicle performance. According to《 FSC contest rules (2012) of the People's Republic of China》 requires, first of all, using the software of UG6.0 to carrry out on the car frame structure design, setting up multiple 3 d model of the frame, and then imported multiple frame and model frame into the finite element software, using the statics to analysis the frame, by comparing the static and stress distribution analysis to select the better frame. To select the type of Formula SAE racing car engine system, the wheel system,the transmission system, the suspension system, the steering system and the brake system and layout of the whole, and then according to the parameters of the selected to match the vehicle dynamic performance and analyzed the vehicle dynamic performance , Thus design a car to match requirements of the competition and also have performances.
KEY WORDS:UG, the formula 1 racing car of College students, frame ,finite element analysis , dynamic matching.
目录
摘要 1
绪论 1
1.1Formule SAE 概述 1
1.1.1背景 1
1.1.2、发展及现状 1
1.2、任务及目标 4
第一章 赛车总体参数与主要总成的选择 5
2.1、概述 5
2.1.1、总体设计应满足的基本要求 5
2.1.2、总体设计的目的 5
2.2、汽车形式的选择 5
2.2.1、轴数 6
2.2.2、驱动形式 6
2.2.3、布置形式 6
2.3、汽车主要参数的选择 6
2.3.1、汽车主要尺寸的确定 6
2.3.2 、汽车质量参数的确定 7
2.3.3、汽车动力性参数的确定 8
2.4、发动机的选择 8
2.4.1、发动机限制 8
2.4.2、发动机主要性能指标的选择 8
2.4.3、进气系统 10
2.4.4、排气系统 12
2.5、传动系统 12
2.5.1、变速箱性能参数的确定 12
2.5.2、主减速器及差速器的确定 13
2.6、轮胎和轮辋的选择 13
2.7、悬架系统的选择 13
2.7.1、比赛要求 13
2.7.2、悬架的作用 14
2.7.3、悬架的分类 14
2.7.4、悬架的选择 15
2.7.5、方程式悬架系统的特殊性 15
2.8、制动系统的选择 16
2.8.1、制动系统要求： 16
2.8.2、制动器的分类 16
2.8.3、制动器的选择 17
2.9、转向的选择 18
2.9.1、转向的要求 18
2.9.2、转向系的确定 19
2.10、车架形式的选择 20
2.10.1、车架的定义 20
2.10.2、车架的设计 20
2.10.3、车架的分类 21
第三章 赛车整车的总体设计 24
3.1、车架的设计 24
3.1.1、车架的设计流程： 24
3.1.2、车架设计要求： 24
3.1.3、名词解释 25
3.1.4、车架设计过程 25
3.1.5、车架材料的选择 30
3.1.6、车架焊接方式的选择 31
3.2其他部件的三维建模 31
3.2.1发动机总成以及变速箱三维建模 31
3.2.2制动总泵以及各个踏板建模 32
3.2.3悬架系统建模 33
3.2.4、制动系统的三维建模 33
3.2.5、车轮三维建模 34
3.2.6、后驱动桥三维模型 35
3.2.7、转向系统的设计 36
3.2.8、油箱三维模型的建立 37
3.2.9、车身的设计 37
3.2.10、座椅的设计 38
第四章 本田节能赛车动力性计算分析 39
4.1、汽车动力性能计算 39
4.1.1、动力性计算相关公式 39
4.1.2、计算过程及结果（ 40
4.1.3、本章结论 46
结论 47
参考文献 49
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