基于ANSYS的FSC赛车车架有限元分析.pdf

《基于ANSYS的FSC赛车车架有限元分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第50卷第11期V01．50No．1l农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2012年11月November2012doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2012．11．006基于ANSYS的FSC赛车车架有限元分析李越辉．尉庆国(030051山西省太原市中北大学机电工程学院)【摘要]车架为车手提供保护。同时还是赛车最主要的承载结构，车架应有足够的强度和刚度。应用ANSYS软件对赛车车架进行有限元分析，首先在ANSY

2、S软件中建立车架的有限元模型，然后用ANSYS软件对车架模型进行了不同_z-≯L下的强度分析和扭转刚度分析。结果表明。车架强度可满足要求，而扭转刚度不足。据此．提出提高车架扭转刚度的措施。最后对车架进行模态分析，证明其不会与路面激励或赛车其他部件发生共振。[关键词]PSC赛车；车架；有限元；ANSYS；模态分析[中图分类号]THl6[文献标志码】A[文章编号]1673—3142(2012)11-0021—04FiniteElementAnalysisonFSCRacingCarFrameBase

3、donANSYSLIYue-hui，WEIQing-guo(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，NorthUniversityofChina，TaiyuanCity，ShanxiProvince030051，China)[Abstract]Carframe，whichisthemainbeatingstructureofracingcar，providingthedriverwithprotection，shouldhavesufficients

4、trengthandstiffness．FiniteelementanalysisoncarframewasdonebyANSYSsoftware．Firsdy，finiteelementmodelofcarframeWaSconstructedbyANSYSsoftware；thenstrengthanalysisunderdifferentworkingconditionsandtorsionstiffnessanalysisweremadeforcarflamebyANSYS．Theana

5、lysisresultsshowedthatthestrengthofcarframeWaftsatisfactory，butthetorsionstiffnesswasnot．Accordingly，methodtoimprovetorsionstiffnessw“proposed．Finally，modalanalysisW88usedontheCOl"frametoproveresonancewouldnotoccurbetweentheframeandpavementincentiveo

6、rothercomponentofracingcar．[Keywords]FSCracingcar；carframe；finiteelement；ANSYS；modalanalysis0引言1几何模型和有限元模型的建立中国大学生方程式汽车大赛(简称“中国FSC”)是一项由高等院校汽车工程相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。在任何汽车比赛中驾驶员的安全都是最为重要的。因此车架必须在各种极端工况下都能保持安全可靠。对车架进行结构分析，主要考虑5种基本载荷：弯曲、扭转、弯扭组合、侧向载荷和纵

7、向载荷[“。其中弯扭组合工况是最为恶劣的一种工况，一般认为在弯曲和弯扭组合两种工况下能够满足要求，即可认为车架是安全可靠的，其余载荷则作为验算校核时使用。因此利用ANSYS软件针对以上两种工况对车架进行有限元分析。此外．若赛车在行驶过程中车架发生共振现象。则会对赛车的操纵稳定性和可靠性产生巨大的危害，因此还需对车架进行模态分析。计算其固有频率．证明车架在赛车行驶时不会发生共振。收稿13期：2012—09—27修回稿日期：2012—10—15基金项目：山西省研究生教育改革重点课题(20122034

8、)1．1几何模型的建立用solidworks建立车架3D模型，然后查询并记录车架所有关键点的坐标值，并将这些坐标值输入到ANSYS中生成关键点。最后用线将点依次相连，构成由点和线组成的车架几何模型。1．2有限元模型的建立赛车车架是由圆形截面的钢管焊接而成的桁架式结构，所用钢材为Q345，材料属性及性能参数如表1所示。表1车架材料参数Tab．1Carframematedalparameter材料弹性／P模a量泊松比／(妻慝，)矗i95鬻孝。夥i鏖≯Q3452．1e110．287850345246由