FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析【雙橫臂式懸架優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含5張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj24
FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析【雙橫臂式懸架】
摘要:本設(shè)計對FSAE賽車前懸架的結(jié)構(gòu)及特點進(jìn)行比較,綜合比對選取適合的懸架結(jié)構(gòu)形式,最終確立FSAE電動賽車的前懸架采用雙橫臂式懸架結(jié)構(gòu);根據(jù)賽車參數(shù),進(jìn)行了大量的計算,根據(jù)數(shù)據(jù)確立了前懸架的尺寸,材料,以及懸架部件的選取以及參數(shù),對影響安全性的零件,例如橫向穩(wěn)定桿和緩沖塊都有明確的計算與設(shè)計,然后進(jìn)行ADAMS建模、優(yōu)化,最終確認(rèn)主銷外傾角,主銷內(nèi)傾角,均滿足設(shè)計要求。隨之選用 proe軟件對FSAE前懸架實施3D圖形的創(chuàng)造;在建立三維模型的過程中,根據(jù)零件的三維坐標(biāo),生成三維模型,這樣的精確度高。再后,使用有限元分析軟件ANSYS對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)分析和動態(tài)分析,在靜態(tài)分析中,均符合設(shè)計要求,在動態(tài)分析中,著重對在0.5g加速狀態(tài)和0.95g轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下進(jìn)行有限元分析,前懸架下控制器在這兩種嚴(yán)格的工況下,所產(chǎn)生的應(yīng)力集中問題,和應(yīng)力變形問題,對這兩種問題進(jìn)行分析比對,對應(yīng)力集中現(xiàn)象,都小于材料的屈服極限,說明滿足安全的要求,對應(yīng)力變形問題,也同樣滿足設(shè)計要求。本次FSAE賽車的前懸架完全符合設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞:FSAE賽車;懸架;校核;有限元;
Design and Analysis of Front Suspension Structure
of FSAE Electric Racing
Abstract:This graduation design the structure and characteristics of FSAE car front suspension is used in the comparison, comprehensive than to choose a suitable suspension structure, finally established FSAE electric car front suspension with double wishbone type suspension structure;According to the parameters of car, a large amount of calculation, based on the size of the data to establish the front suspension, materials, and the selection of suspension components and parameters, affecting the safety of spare parts, such as the horizontal stabilizer bar and buffer blocks are clearly calculation and design, then, ADAMS, modeling, optimization and finally confirm the king pin camber Angle, kingpin inclination Angle, meet the design requirements.Then using proe FSAE car front suspension three-dimensional organization simulation model is set up;In the process of establishing three-dimensional model, according to the components of the three-dimensional coordinates, generated 3 d model, the precision is high.Again later, using the finite element analysis software ANSYS static analysis and dynamic analysis was carried out on the whole structure, in static analysis, all comply with the design requirements, in the dynamic analysis, the state of accelerating in 0.5 g and 0.95 g condition in finite element analysis of turning, the front controller in both the strict conditions, the stress concentration problems, and stress deformation problem, the analysis of the two kinds of problems, the stress concentration phenomenon, are less than the yield limit of material, that meet the requirements of safety, the deformation and stress problem, also meet the design requirements.The FSAE car front suspension fully comply with the design requirements.analysis controller.
Key words: FSAE racing; suspension; check; finite element;
目 錄
摘要……………………………………………………………….…………………... I
Abstract…………………………………………………………………...…………II
1.緒論……………………………………………………………….……………..….1
1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀…………………………………………………….……………….1
1.2國外研究現(xiàn)狀…………………………………………………….…..………...…2
2. FSAE前懸架的建立………………………………………....………………..……3
2.1 FSAE 賽車懸架的選擇…………………………………...…………...…………3
2.2前懸架參數(shù)設(shè)計……………………………………..………...…………...……..4
2.2.1對平順性影響的各項參數(shù)……………………………………………………...4
2.2.2撓度計算………………………………………………………………………...5
2.2.3簧載質(zhì)量與非簧載質(zhì)量………………………………………………………...5
2.3螺旋彈簧的設(shè)計……………………....………………….………….………...….6
2.3.1螺旋彈簧類型的選擇…………………………………………………………...6
2.3.2彈簧的關(guān)計算…………………………………………………………………...7
2.3減振器設(shè)計……………………………………………………………………….10
2.3.1減振器及其形式的選擇……………………………………………………… .10
2.3.2相對阻尼系數(shù)……………………………….………………………………….11
2.3.3減振器阻尼系數(shù)的確定………………………………………………………..11
2.3.4最大卸荷力的確定………….………………………………………………….11
2.3.5減振器尺寸的確定……………………………………………………………..12
2.4上、下橫臂長度的確定………………………………………………………….12
2.5橫向穩(wěn)定桿設(shè)計………………………...………………………………………..12
2.5.1穩(wěn)定桿直徑計算………………………………………………………………..13
2.6緩沖塊…………………………………………………...……………………….14
3. 對FSAE的前懸架進(jìn)行三維建模…………………….…….……………………15
3.1前懸架運(yùn)動學(xué)參數(shù)的分析………………………………………...…..……...…17
4.控制臂的有限元分析………………………………..……..…………...…..….…20
4.1有限元法的介紹…………………………..………………………...…………...20
4.2控制臂有限元模型建立………………………….…………………..……….…20
4.2.1幾何模型……………………………….………………………………………20
4.2.2網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格質(zhì)量控制…………………………………………………….21
4.2.3材料屬性定義………………………………………………………………...22
4.2.4慣性釋放及模型的約束與加載……………………………………………...22
4.3典型極限工況控制臂結(jié)構(gòu)有限元分析………………………………………...22
4.3.1 0.5g加速工況………………………………………………………………….22
4.3.2 0.95g轉(zhuǎn)向工況……………………………………………………………...…23
5.總結(jié)與展望…………………………………….….………..……………………..25
5.1總結(jié)…………………………………………….……………………...…………25
5.2展望…………………………………………….…………………………...……26
參考文獻(xiàn)…………………………………………….………………………….……27
致謝…………………………………………………..………………………………28
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FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析.docx
FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析任務(wù)書.doc
FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析開題報告.doc
FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析答辯ppt.pptx
上橫臂A1.dwg
下橫臂A1.dwg
前懸架推桿A2.dwg
雙橫臂前懸架裝配圖A0.dwg
外文翻譯.docx
文件清單.txt
立柱A1.dwg
FSAE電動賽車前懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析
任 務(wù) 書 1.畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)和要求: 參照國外 車先進(jìn)懸架形式,進(jìn)行逆向設(shè)計。主要任務(wù):前獨立懸架結(jié)構(gòu)形式分析與運(yùn)動學(xué)動力學(xué)計算、確定主要定位參數(shù)、主要元件設(shè)計、計算。 2.畢業(yè)設(shè)計的具體工作內(nèi)容: 原始數(shù)據(jù): 總質(zhì)量不大于 230高車速大于等于 100km/h 使用排量不超過 610四沖程汽油機(jī) 安裝內(nèi)徑 20進(jìn)氣限流閥 軸距不小于 1525輞直徑不小于 8 英寸 懸架行程不小于 英寸) 技術(shù)要求: 彈性元件選擇、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等參數(shù)確定及緩沖塊、 橫 向穩(wěn)定桿 ( 1) 要求研究汽車?yán)碚摷捌囋O(shè)計中懸架知識并將其與機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、材料力學(xué)、計算機(jī)軟件等相關(guān)知識有機(jī)結(jié)合,熟練應(yīng)用; ( 2) 要求運(yùn)用 3D 軟件打開原設(shè)計模型,修改后畫出二維工程圖; ( 3) 運(yùn)用材料力學(xué)方法進(jìn)行力學(xué)分析,重點進(jìn)行懸架桿件的強(qiáng)度分析; ( 4) 翻譯英文文獻(xiàn) 2 篇。 任 務(wù) 書 3.對畢業(yè)設(shè)計成果的要求: 1. 畢業(yè)設(shè)計說明書 (正文 30 頁以上 ) 2. 圖紙 ( 5 張以上 ) 3. 外文翻譯 ( 2 篇, 6000 字以上 ) 4.畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)度計劃: 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2017 年 2 月 13 日 ~ 3 月 3 日 3 月 5 日 ~ 3 月 10 日 3 月 13 日 ~ 4 月 7 日 4 月 10 日 ~ 4 月 30 日 5 月 5 日 ~ 5 月 30 日 6 月 1 日 ~ 6 月 10 日 6 月 11 日 ~ 6 月 15 日 查閱相關(guān)文獻(xiàn),學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)計軟件,完成開題報告與外文翻譯; 完成開題答辯及開題報告修改; 學(xué)習(xí)相關(guān)軟件,掌握 用方法; 根據(jù)收集到的資料進(jìn)行 獨立懸架 設(shè)計; 撰寫畢業(yè)論文,包括設(shè)計說明書; 完成設(shè)計說明書及圖紙初稿、指導(dǎo)教師評閱、定稿 畢業(yè)設(shè)計的評閱、答辯 學(xué)生所在系審查意見: 系主任: 年 月 日