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开题报告课题名称：大学生方程式赛车悬架系统设计一、课题研究意义中国大学生方程式汽车大赛（简称FSAE），在2010年开始举办，至2012年已举办三届，大赛目的是为了提高大学生汽车设计与团队协作等能力，而华南农业大学2012年才组队设计赛车，现在还没有派队参加比赛，本文初步探讨SAE赛车悬架设计的方案，为日后华南农业大学参赛打下基础。本课题的重点和难点1、根据整车的布置对FSAE赛车悬架的结构形式进行的选择。2、对前后悬架的主要参数和导向机构进行初步的设计。3、用Catia或Proe建立悬架三维实体模型。4、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能（包括得到车轮主要定位参数与轮距的变化情况）。5、悬架设计方案确定后的优化改良。优化的方案一：用ADAMS/Insight进行优化，以车轮的定位参数（前束、外倾、主销内倾、后倾）优化目标，以上下横臂与车架的铰接点为设计变量进行优化。优化的方案二：轻量化，使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，强度校核，优化个部件结构，受力情况。二、课题研究方法1、查阅FSAE悬架的设计。2、运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。3、在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能。4、用ADAMS/Insight进行优化，改善操纵稳定性。5、使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，优化个部件结构及轻量化。三、课题的技术设计路线悬架设计流程如下：（1）首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。（2）确定悬架系统类型，一般都会选用双横臂式，主要是决定选用拉杆还是推杆。（3）确定赛车的偏频和赛车前后偏频比。（4）估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。（5）根据上面几个参数推算出赛车的悬架刚度和弹簧的弹性系数。（6）推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬架刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形。（7）计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布（LateralLoadTransferDistribution,LLTD）。（8）根据上面计算数值，选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度和LLTD。（9）最后确定减振器阻尼率。（10）上面计算和选型完成后，再重新对初值进行校核。（11）运用Pro/E或者Catia进行零件设计和仿真建模，设计出悬架的雏形。（12）在Adams/car中建立该悬架的虚拟样机模型，进行仿真，分析其运动学性能，并用ADAMS/Insight进行优化分析。（13）使用Ansys软件进行模拟悬架工作状况，进行受力分析，优化个部件结构及轻量化。四、论文提纲摘要第一章绪论1.1FSAE赛事简介1.2FSAE悬架研究现状1.3论文主要研究内容及意义第二章FSAE前后悬架设计2.1悬架概述及设计流程2.2悬架选型2.2.1悬架分类及优劣分析2.2.2确定悬架类型2.3悬架参数设计2.3.1车轮定位参数2.3.2悬架几何2.3.3刚度计算2.3.4阻尼计算2.3.4基本参数的确定2.4零部件设计第三章FSAE前后悬架运动学建模仿真分析及优化3.1Adams/car及Adams/Insight概述3.2FSAE前后悬架运动学建模3.3FSAE前后悬架仿真分析3.4FSAE前后悬架优化第四章FSAE前后悬架有限元分析及优化4.1FSAE赛车悬架关键部件静力学分析4.2FSAE赛车悬架关键部件结构强度仿真分析4.3轻量化方法结论参考文献五、计划进度时间安排12.271.81.101.171.241.312.203.1毕业设计任务计划完成开题报告和PPT完成论文准备工作初步完善论文（悬架选型及参数设计），确定假期任务对Pro/E进行学习，并完成建模部分对Adams进行学习，并完成仿真分析部分完成Adams/Insight优化完成Ansys分析优化准备答辩六、参考文献[1].吴健瑜,大学生方程式赛车悬架设计及优化研究.华南理工大学,2011(05).[2].李金三,大学生方程式赛车总布置设计及优化.华南理工大学,2011(05).[3].李嫚,FSAE赛车悬架的优化设计及分析.哈尔滨工业大学,2011(06).[4].张武,FSAE赛车操纵稳定性的仿真研究.湖南大学,2008(05).[5].刘美燕,FSAE赛车悬架仿真分析及操纵稳定性虚拟试验.湖南大学,2008(04).[6].柴天,FSAE赛车整车性能分析与研究.湖南大学,2009(10).[7].蔡章林,动力学仿真技术在悬架和整车开发中的应用研究.吉林学,2004(05).[8].于海峰,基于ADAMS/Car的悬架系统对操纵稳定性影响的仿真试验研究.大连理工大学,2007(06).[9].饶剑,基于ADMAs的悬架系统动力学仿真分析与优化设计.武汉理工大学,2005(10).[10].王晓莲,基于ADAMS和MATLAB的汽车主动悬架联合仿真研究.吉林大学,2009(04).[11].王淑芳,基于CATIA的汽车悬架动态仿真.重庆交通大学,2007(06).[12].刘伟忠,基于虚拟样机技术的某车悬架K&C特性仿真分析及硬点优化.吉林大学,2009(04).[13].牛礼民等,FSAE赛车悬架系统结构设计.汽车工程师,2012(09).[14].王会超，龚国庆，王国权,FSAE赛车双叉臂悬架的优化设计.北京信息科技大学学报,2011(12).[15].蒋永深,FSAE赛车双横臂前悬架强度校核.汽车与配件,2012(01).[16].倪俊，徐彬,FSAE赛车双横臂前悬架运动学仿真及优化.车辆与动力技术,2011(06).[17].吴健瑜，罗玉涛，黄向东,FSAE赛车双横臂悬架优化设计.机械设计与制造,2011(10).[18].倪俊，徐彬,ADAMS的FSAE赛车建模与操纵稳定性仿真.工程设计,2008(15).[19].陈思忠，倪俊，吴志成,基于转向轻便性与回正性的方程式赛车主销内倾角优化.工程设计学报,2012(02).[20].徐彬，倪俊，朱丽君,面向FSAE赛车侧风稳定性的悬架结构优化.北京理工大学学报,2012(07).[21].诸葛晓宇,基于CATIA/ADAMS的麦弗逊悬架运动分析.研究与开发，2011(09).[22].邵昭晖,汽车麦弗逊悬架三维设计与运动分析.武汉理工大学,2011(05).[23].王南,王晶,平恩,基于ADAMS/Car的双横臂悬架的运动学建模与仿真.河北工程大学学报,2010(12).[24].王南，郝莉红，张莉婷，张俊,基于ADAMS/View的双横臂独立悬架的运动学仿真分析.河北工业科技,2012(07).[25].罗卫平等,基于ADAMS/VIEW汽车前悬架的建模及仿真.金陵科技学院学报，2011(06).[26].何丽华,基于ADAMS的双叉臂式独立前悬架仿真分析.现代机械,2012(05).[27].郑超，吴晓君，路超,基于ADAMS的双横臂式前悬架的仿真分析与优化.机械研究与应用,2011(09).[28].罗鑫源，杨世文，杨军，王拖连,基于ADAMS的双横臂悬架的仿真及优化.公路与汽运,2011(09).[29].侯永涛等,基于UG的双横臂独立悬架运动学分析系统.农业机械学报，2011(12).[30].贾宝，梅雪峰,汽车双横臂独立悬架参数优化与仿真研究.沈阳航空航天大学学报,2012(06)[31].孙涛，吕彩琴，王凯，孙经瑞,汽车双横臂独立悬架的建模与仿真.信息技术,2011(04)