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中國(guó)大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽(簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)FSC)是一項(xiàng)由高等院校汽車(chē)工程或汽車(chē)相關(guān)專(zhuān)業(yè)在校學(xué)生組隊(duì)參加的汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造比賽2009年10月正式啟動(dòng)，其目的是通過(guò)全方位的考察，提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、成本控制、商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)、溝通與協(xié)作能力，全面提升了汽車(chē)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜素質(zhì)，為國(guó)內(nèi)優(yōu)秀汽車(chē)人才的培養(yǎng)和選拔搭建公共平臺(tái)，對(duì)中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有十重要的戰(zhàn)略意義。近年來(lái)，雙橫臂懸架廣泛用于賽車(chē)，因?yàn)槠淙菀撰@得強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)，同時(shí)過(guò)橫臂長(zhǎng)度、橫臂平面角度、上下橫臂相互距離以及相對(duì)位置和角度的調(diào)整，能夠調(diào)整出不同的輪胎運(yùn)動(dòng)軌跡，但是前人的研究主要側(cè)重雙橫臂懸架的運(yùn)動(dòng)分析，而忽略了懸架桿件的安全性分析。因此，本研究以參加中國(guó)大學(xué)生方程式汽車(chē)大賽的賽車(chē)懸架為研究對(duì)象，運(yùn)用軟件對(duì)雙橫臂懸架桿件進(jìn)行受力分析，并結(jié)合的有限元分析保證懸架的強(qiáng)度，通過(guò)分析結(jié)果表明，其較高的安全系數(shù)足以確保賽車(chē)的安全性能。
對(duì)賽車(chē)懸架零件靜強(qiáng)度計(jì)算校核時(shí)，需要估算以下兩種工況下懸架桿件的受力情況。
賽車(chē)在水平路面上加速或制動(dòng)時(shí)的受力。忽略賽車(chē)的滾動(dòng)阻力偶距、空氣阻力以及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)產(chǎn)生的慣性力偶距，在分析了兩種工況下懸架的受力情況后，建立力系的平衡。求解懸架桿件受力。力系的平衡是靜力學(xué)的核心內(nèi)容。將懸架進(jìn)行力系簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化的懸架平面力系模型如圖所示。由圖可以得到力系的平衡條件和相應(yīng)的平衡方程。平面力系各力在任意正交軸上投影的代數(shù)和等于零，對(duì)任一點(diǎn)力距的代數(shù)和也等于零。
可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境，它將建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)和數(shù)值分析的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，而且還擺脫了傳統(tǒng)非交互式的設(shè)計(jì)方法，其中，輸入變量中的參數(shù)為設(shè)計(jì)的已知參數(shù)，點(diǎn)擊前懸架讀取相應(yīng)懸架投影模型可知輸入變量。
軟件中計(jì)算懸架桿件受到的拉力或壓力，由于懸架桿件是采用同種材料。碳纖維管材料由分析可知，懸架桿件不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)失效情況，只需對(duì)某個(gè)桿件進(jìn)行強(qiáng)度分析。
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