巴哈赛车车架仿真分析与优化设计

倪彰+何宇

摘 要：基于巴哈赛车平台，利用CATIA对赛车车架设计和建模；利用ANSYS軟件对车架进行强度和刚度分析，根据分析结果提出车架优化方法。通过修改车架的结构参数，对优化后的车架进行强度和刚度分析，在满足强度和刚度的条件下，降低车架质量，实现车架轻量化设计，对提高赛车动力性和经济性有重要意义。

关键词：赛车车架；ANSYS；仿真分析；轻量化设计

中图分类号：U469.6+96 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）28-0009-05

Abstract： Based on the Baja racing platform，a car frame was built and designed by CATIA. The model was imported into the finite element software ANSYS to analyze the strength and stiffness. According to the analysis results， the optimization method was proposed. Under conditions of strength and stiffness， the quality of the frame was reduced and the lightweight design of frame was realized by modifying the frame parameters of the frame. It is important to improve the dynamic and economical efficiency of the car.

Keywords： race car frame； ANSYS； simulation analysis； lightweight design

引言

“中国汽车工程学会巴哈大赛”是2015年由中国汽车工程学会创办，面向高等院校开展的越野汽车设计和制造的赛事。参赛车队需要依据赛事的规则要求以及工程实践能力，由参赛队员对Baja赛车的整车布置、车架构件、动力系统、底盘等进行设计。赛车必须在加速、制动、操作和安全等方面具备优异的性能，同时要保证足够的耐久性，以便较好的完成多个项目的激烈竞技。

车架是赛车其他零部件安装的基体，它是承载赛车各部件的基础。在比赛时，还将承受来自路面和车体内部各种动载荷以及各部件静载荷的作用，车架的好坏直接影响了赛车的安全性、操纵性、耐久性以及经济性。

采用先进的计算机辅助软件，利用有限元分析法对车架构件进行分析和研究，对车架构件的强度、刚度、变形量、总应力、应力分布等情况进行分析计算，再根据分析结果对车架进行改进，确保赛车车架质量和整车性能达到协调一致，同时保证赛车车架构件布置合理，车架使用材料少，质量轻，能够进一步提高赛车的动力性、耐久性和经济性。……