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    悬架系统与转向系统对 FSAE方程式赛车的运动特性有重要影响，其关键零部件的强度是否可靠直接决定整车的安全性能。本文以大学方程式车队的赛车为研究对象，根据赛车性能及总布置要求，选择方程式赛车的悬架与转向系统的结构形式，计算相关性能参数，对轮辋、后立柱、转向节等关键零件进行结构设计，构建 CATIA 三文模型，并用力学知识分析计算赛车运动过程中三种极限工况的受力情况，利用 Hypermesh 和 Nastran 进行有限元强度分析，得到位移与应力云图，并对结果进行了讨论分析。
    关键词  FSAE 悬架 转向系统 关键零件 有限元分析8192
    Title  Design of Formula-SAE Racing Car   Structure Design and Strength Analysis of Key Parts
     of Suspension and Steering System
    Abstract
    Suspension system and steering system  are important to the  kinetic
    characteristic  of  the Formula-SAE racing  car.  The strength reliability of
    the key components of the two systems directly determine the racing car's
    safety performance. The object of this research is FSAE racing car of
    Nanjing University of  Science and  Technology.  According to the
    requirements of racing performance and the general arrangement, the
    structures of the FSAE racing car suspension and steering system were
    chosen,  the  relevant performance parameters  were  calculated,  the
    structures of hub, rear upright and steering knuckles were designed, and
    the  3D models of these key parts  were  built  by using  CATIA,  loading
    conditions of the three extreme conditions in the motor process of FSAE
    racing car were analyzed, the stress and the distortion analysis were
    carried  out  using finite element analysis software  Hypermesh and Nastran,
    the displacement and stress clouds were obtained, and the results were
    analyzed at last.  
    Keywords    FSAE, Suspension, Steering system, Key parts, Finite element
    analysis 目   次
    1  绪论    1
    1.1  FSAE赛事简介 .  1
    1.2  FSAE国内外发展现状 .  2
    1.3  方程式赛车的悬架  ..  3
    1.4  方程式赛车的转向系统    5
    1.5  有限元理论  ..  6
    1.6  本课题研究的意义  ..  8
    2  悬架系统的结构设计  ..  8
    2.1  赛车悬架设计要求  ..  8
    2.2  悬架结构形式选择  ..  8
    2.3  相关整车结构参数确定    9
    2.4  悬架设计参数确定    10
    2.5  主要零件结构设计    13
    2.6  本章小结  .  16
    3  转向系统的结构设计    17
    3.1  转向系统概述  ..  17
    3.2  转向系统设计要求    17
    3.3  转向系统结构形式选择  .  17
    3.4  转向系统主要设计参数  .  18
    3.5  转向梯形  .  19
    3.6  转向节的结构设计    27
    3.7  本章小结  .  28
    4  关键零件强度分析  .  29
    4.1  建立三文几何模型    29
    4.2  极限工况及相应边界条件的确定    32
    4.3  有限元前处理  ..  49
    4.4  数值计算  .  57
    4.5  有限元后处理  ..  59
    4.6  有限元分析结果评价  ..  59
    4.7  本章小结  .  69
    结论  .  70
    致谢  .  71
    参考文献  ..  72
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