1、為了鍛煉學(xué)生利用理論知識(shí)研制方程式賽車(chē)的能力，本校大學(xué)生組團(tuán)報(bào)名參加了2015年的FSAE賽事。FSAE賽車(chē)車(chē)架的功用是支承連接賽車(chē)各部件，并承受來(lái)自車(chē)內(nèi)外的各種載荷，其強(qiáng)度、剛度直接影響到車(chē)架的本身承載能力和車(chē)架上各零部件的相對(duì)安裝位置，進(jìn)而影響到賽車(chē)的操縱穩(wěn)定性，車(chē)架的振動(dòng)特性則影響賽車(chē)的動(dòng)態(tài)性能。
　　本課題應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)新的車(chē)架（簡(jiǎn)稱(chēng)“新車(chē)架”），分析與對(duì)比初始車(chē)架（本校賽車(chē)隊(duì)根據(jù)大賽要求以及參考優(yōu)秀車(chē)隊(duì)設(shè)計(jì)經(jīng)

2、驗(yàn)設(shè)計(jì)出的車(chē)架）與新車(chē)架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度，并對(duì)新車(chē)架系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，具體研究工作包括：
　　（1）運(yùn)用HyperWorks/OptiStruct模塊，建立車(chē)架的拓?fù)鋬?yōu)化模型，對(duì)車(chē)架進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化得到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，再結(jié)合大賽對(duì)車(chē)架結(jié)構(gòu)的要求以及車(chē)身各部件的裝配要求，設(shè)計(jì)出具體的車(chē)架結(jié)構(gòu)。
　　（2）運(yùn)用數(shù)值模擬軟件ANSYS，分別對(duì)初始車(chē)架和新車(chē)架在滿載行駛時(shí)的彎曲、制動(dòng)和彎扭組合工況條件下進(jìn)行等效靜強(qiáng)度仿真分析，對(duì)賽車(chē)車(chē)架扭轉(zhuǎn)和

3、彎曲工況分別進(jìn)行扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度仿真分析，得出車(chē)架在不同工況下的應(yīng)力分布情況以及抗扭和彎曲剛度。分析對(duì)比初始車(chē)架與新車(chē)架的各項(xiàng)靜力學(xué)性能與質(zhì)量，結(jié)果表明了新車(chē)架的靜力學(xué)性能比初始車(chē)架優(yōu)越且質(zhì)量更輕,且滿足靜力學(xué)性能要求。
　　（3）對(duì)新車(chē)架系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，包括車(chē)架自身的自由模態(tài)分析和“懸架-車(chē)架”系統(tǒng)、“車(chē)架-負(fù)載”系統(tǒng)和“懸架-車(chē)架-負(fù)載”系統(tǒng)的模態(tài)分析，綜合分析了車(chē)架結(jié)構(gòu)形式、懸架彈簧和車(chē)架負(fù)載對(duì)整個(gè)車(chē)架系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能的影響。