车辆工程设计-大学生方程式赛车设计（整体车架设计、标准安全系统及座椅附件设计）【含CAD图纸】

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车辆工程设计-大学生方程式赛车设计（整体车架设计、标准安全系统及座椅附件设计）【含CAD图纸】

FSAE赛车是一项以大学生为对象的赛事，旨在为汽车工业培养更多的优秀人才，参赛的赛车全都由各高校研究设计。由于是为比赛而设计的赛车车架，因此设计时必须要考虑赛事技术规范。我的设计就是为FSAE赛车设计车架。赛车的车架设计必须要考虑赛车发动机、驾驶员的布置以及赛车各个总成的布置。又由于赛车车架是赛车的主要受力结构，赛车上的几乎所有的结构以及部件都是有车架直接或者间接支撑，所以车架的结构一定要合理，同时强度刚度必须达到一定的要求。
在车架设计之初，要将大赛的有关规定和评分标准完全掌握，对各部件该怎么布置，布置在什么方位有一个清晰的规划。同时为了使以后的车架结构设计更为合理，我参考了天津大学、湖南大学以及部分国外的车架。进入设计阶段后，在对比了车架的结构形式后，选择了桁架式的车架。根据强度要求，选择车架的材料。在确定了悬架的安装位置后，依据技术规范、赛车的整体布置、发动机以及人体模型确定车架大致的整体尺寸，然后建立几套车架的雏形；再优化车架结构使整体各个系统能合理的布置在车架上，直至使车架结构满足各个方面的要求。在几套车架结构基本定型以后，开始对车架进行结构受力分析、优化以及对比，选择结构合理质量最轻的车架。
关键词：FSAE，车架，技术规范，发动机，驾驶员

第一章赛车概述1
§1.1国外Formula SAE简介1
§1.2中国大学生方程式汽车简介2
第二章车架结构特点综述3
§2.1车架的功用与要求3
§2.1.1车架的功用3
§2.1.2对赛车车架的要求3
§2.2车架的计算4
§2.3车架综合实验要求4
§2.3.1车架的应力测定5
§2.3.2车架的刚度测定5
§2.3.3可靠性与耐久性台架试验5
§2.3.4随整车进行的可靠性道路试验或试车场试验以及使用试验5
第三章车架类型方案的对比与分析6
§3.1一体式金属车架6
§3.2单体式车架7
§3.3桁架式车架7
第四章车架的材料以及结构8
§4.1车架材料的材料力学分析8
§4.2方程式赛车车架材料的技术规范要求8
§4.3车架材料的选择9
§4.4赛车车架的结构10
§4.5车架应力的消除10
第五章大学生方程式赛车车架设计11
§5.1赛车整体结构的设计11
§5.2赛车驾驶舱的设计14
§5.3赛车各个系统及零部件在车架上的安装位置的设计15
§5.3.1悬架系统的安装位置的设计15
§5.3.2转向系统安装位置的设计17
§5.3.3传动系统的要求18
§5.4安全系统的要求18
第六章赛车车架的结构分析和优化21
§6.1车架在实际环境下的受力21
§6.2车架的结构分析方法21
§6.3有限元分析方法的基本原理22
§6.4有限单元法的分析步骤23
§6.5基于有限元分析方法的车架的分析24
§6.6基于有限元分析方法的碰撞块分析24
第七章座椅设计26
§7.1人性化座椅设计26
§7.1.1系统中人和机的职能分工27
§7.1.2体坐姿体压分布28
§7.1.3座垫上的体压分布28
§7.2汽车座椅舒适性设计30
§7.2.1座椅强度的设计30
§7.2.2座椅结构型式的设计30
§7.3座椅蒙皮、椅垫阻燃设31
第八章结论32
参考文献33
致谢34

侧视图

赛车座椅

主环支撑杆