基于ANSYS的赛车车身分析

常 丽，张喜清

(太原科技大学机械工程学院，太原030024)

赛车主要由车架、车身、发动机和车轮等组成。赛车在规定的跑道上行驶，跑道相对平坦，为了节油，在行驶过程中要先加速，再减速，所以在行驶过程中受到的阻力主要有:加速阻力、滚动阻力和空气阻力。加速阻力由赛车加速度和整车质量决定。滚动阻力的大小主要取决于轮胎和整车质量，选取滚动阻力系数小的轮胎或减小整车质量可以达到减小滚动阻力的目的。空气阻力的大小在很大程度上取决于车身外形，这就要求车身具有较好的空气动力学性能。空气动力学性能优越的车身造型可以提高赛车的成绩，所以车身工程越来越引起人们的重视［1］。本文以参加第九届Honda中国节能竞技大赛的赛车车身为研究对象，对赛车车身进行模态分析和空气动力学分析，为下一代车身设计提供一定的理论指导。

1 赛车车身模型

第九届Honda中国节能竞技大赛赛车车身的设计主要遵循节能竞技大赛对车身设计的要求，参照以往经验和各届优秀赛车车身外形，结合人机工程学原理，同时满足车手安全性和舒适性的要求，从整车的流线型出发，并将车轮包括在车身内，设计出赛车的整车尺寸。整个设计过程中没有进行空气动力学方面的分析，本文利用CATIA软件建立赛车车身几何模型，如图1所示。

图1 赛车车身几何模型Fig.1 The geometry model of car body

2 赛车车身模态分析

模态分析作为结构设计中的一种辅助方法，可以用来确定结构的振动频率和振型，预测外界激励频率对结构的影响，从而在设计过程中避开共振频率。……