小型赛车悬架立柱有限元分析

关亮亮，王本善，王思朋，韩松朋

（辽宁工业大学 汽车与交通工程学院，辽宁 锦州 121001）

引言

大学生方程式赛车大赛是一项全国性的，由汽车类及其相关专业高校学生组队参加的汽车赛事。悬架作为赛车最为关键的一个系统，决定了整车的速度。一套设计良好的悬架系统不仅能够给驾驶者带来好的乘坐舒适感，还能够提高整车的操纵稳定性，在比赛中提高赛车的竞争力。在悬架系统设计中非簧载质量是影响悬架系统性能的关键因素之一，所以本文将针对轻量化的立柱进行变形量和强度的分析，以确保其安全性。

1 理论基础

有限元法求解是将一个复杂的实体经过离散化，形成有限个细小的单元，对各个单元进行分析的办法，是将模型细化然后进行数值运算的过程。对于结构复杂，受力众多，边界问题，一般都运用有限元方法进行分析运算。这种方法求得的结果往往是近似解，而至于求解的准确性则是由网格的质量和精度决定。本文中所涉及到的静力学有限元分析通常是指在线弹性范围内施加一系列外力，通过力学模型的简化将受力复杂的模型转化成相对简单的弹性力学问题来求解的一个过程。如果想将模型简化求解，就必须对该力学模型进行以下假设：物体是完全弹性体假设；物体连续性假设；物体均匀假设；假定物体是各向同性的；位移、形变微小可忽略不计的假设。有了以上理论基础及静力学有限元的假设，本文中的受力分析便可以顺利完成。……