FSAE方程式赛车碳纤维车身与后尾翼设计与空气动力学分析

A0-FSAE赛车车身覆盖件总成

摘要
轻量化设计与空气动力学分析是赛车车身设计的两个重要内容。碳纤维材料具有比强度高和比模量高的优点，是设计赛车车身的首选材料。本课题采用碳纤维设计赛车车身外覆盖件，通过CATIA软件进行三维建模，为了方便评审专家组现场检查赛车内部结构，本课题实现了车身外覆盖件的快速装卸。赛车的空气动力学特性体现了赛车的设计水平和性能，其中最关键的两个数据便是赛车的气动阻力系数以及赛车的负升力系数，本课题依据FSC规则，应用ANSYS ICEM建立仿真模型，再应用ANSYS FLUENT进行计算和后处理，后处理的结果将以气动阻力和负升力的曲线，以及赛车周围的云图来显示，并分析比较了添加后尾翼前后的升力值变化，为碳纤维车身覆盖件的优化提供修改方向。
关键词：FSAE赛车碳纤维车身空气动力学外流场分析
目录
摘要II
Abstract III
目录IV
第一章绪论1
1.1背景研究及意义1
1.2国外研究现状2
1.3国内研究现状6
1.4主要研究内容8
第二章FSAE赛车车身与后尾翼设计9
2.1赛车轻量化方法9
2.2碳纤维复合材料特性9
2.3赛车车身设计11
2.4赛车后尾翼的设计14
2.5碳纤维车身和尾翼的制作15
2.6本章小结19
第三章FSAE赛车外流场仿真建模20
3.1 CFD分析的原理20
3.2建立FSAE赛车模型21
3.3计算域的建立22
3.4划分网格22
3.5设定边界条件25
3.6本章小结26
第四章FSAE赛车外流场仿真分析27
4.1 FSAE赛车空气阻力结果分析27
4.2 FSAE赛车流场分析29
4.3添加尾翼赛车与原赛车比较33
4.4本章小结35
第五章总结与展望36
参考文献38
致谢40

A2-碳纤维复合材料(前舱后部)

A3-碳纤维复合材料(FSAE赛车前鼻锥)

A3-碳纤维复合材料(前舱检测块)

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