節(jié)能賽車(chē)的車(chē)架輕量化與車(chē)身動(dòng)力學(xué)研究

【摘要】：節(jié)能作為當(dāng)今時(shí)代的主題之一，已經(jīng)深深地進(jìn)入我們的生活。而汽車(chē)作為人們?nèi)粘Ｉ畹拇焦ぞ?，?duì)其進(jìn)行節(jié)能分析，早已是汽車(chē)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。正是在這樣的時(shí)代背景中，中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽應(yīng)運(yùn)而生，已連續(xù)多年成為高校學(xué)子們理論聯(lián)系實(shí)踐的實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)。 本論文即是以參加中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽的賽車(chē)設(shè)計(jì)為研究基點(diǎn)，以節(jié)油競(jìng)技為出發(fā)點(diǎn)，分析車(chē)輛的幾個(gè)主要總成系統(tǒng)對(duì)賽車(chē)油耗特性的影響規(guī)律，并以車(chē)架輕量化和車(chē)身空氣阻力最小化作為論文的兩大抓手，為節(jié)能賽車(chē)的設(shè)計(jì)做了一些從理論到實(shí)戰(zhàn)的基礎(chǔ)研究工作。 在本文的研究中，首先討論了節(jié)能賽車(chē)的總體設(shè)計(jì)思路及其理論油耗的影響因素，繼而對(duì)車(chē)架系統(tǒng)進(jìn)行了基于輕量化目標(biāo)的研究分析，主要工作是借助于Mechanical及Workbench軟件，針對(duì)車(chē)架系統(tǒng)完成了基于有限元強(qiáng)度的仿真分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文所做的第二部分工作是對(duì)節(jié)能賽車(chē)的車(chē)身空氣動(dòng)力學(xué)分析。即利用有限體積法和Gambit軟件進(jìn)行車(chē)身的建模，然后利用Fluent流體分析系統(tǒng)對(duì)車(chē)身進(jìn)行基于空氣動(dòng)力學(xué)的仿真分析，從而完成一個(gè)以空氣阻力最小化為目標(biāo)的流線型車(chē)身設(shè)計(jì)。 理論上的仿真分析和實(shí)戰(zhàn)競(jìng)技都證明，車(chē)架輕量化和車(chē)身流線化是競(jìng)技賽車(chē)節(jié)能的兩大重要支點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】：節(jié)能賽車(chē) 車(chē)架 輕量化 車(chē)身 動(dòng)力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U469.696;U462
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 引言10-11
• 1.2 選題的背景11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 論文的主要內(nèi)容13-14
• 第二章 節(jié)能賽車(chē)整車(chē)方案設(shè)計(jì)14-22
• 2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)14-16
• 2.1.1 傳動(dòng)方案的選取14-16
• 2.1.2 傳動(dòng)比的選取16
• 2.2 行駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-19
• 2.2.1 車(chē)輪的配置方案選擇16-18
• 2.2.2 車(chē)輪型號(hào)的選取18-19
• 2.3 轉(zhuǎn)向與制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-21
• 2.3.1 轉(zhuǎn)向系的選取19-20
• 2.3.2 制動(dòng)系的選取20-21
• 2.4 車(chē)身設(shè)計(jì)21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第三章 節(jié)能車(chē)油耗分析研究22-26
• 3.1 傳動(dòng)效率為常數(shù)時(shí)的節(jié)能車(chē)油耗分析22-23
• 3.2 影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素23-25
• 3.3 本章小結(jié)25-26
• 第四章 節(jié)能車(chē)車(chē)架有限元分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)26-40
• 4.1 有限元設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介26
• 4.2 Mechanical 及 Workbench 軟件簡(jiǎn)介26-27
• 4.2.1 Mechanical 軟件簡(jiǎn)介26
• 4.2.2 Workbench 軟件簡(jiǎn)介26-27
• 4.3 車(chē)架的強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)述27
• 4.4 節(jié)能賽車(chē)的車(chē)架設(shè)計(jì)27-28
• 4.5 基于 pro/e 的車(chē)架建模28-29
• 4.6 基于 mechanical 軟件的有限元分析29-31
• 4.6.1 添加約束和載荷29-30
• 4.6.2 劃分網(wǎng)格30-31
• 4.7 有限元對(duì)比分析31-34
• 4.7.1 不加筋板的應(yīng)力圖及位移圖31-32
• 4.7.2 加鐵筋板的應(yīng)力圖和位移圖32-33
• 4.7.3 加鋁筋板的應(yīng)力圖和位移圖33-34
• 4.7.4 分析結(jié)果整理34
• 4.8 基于 workbench 的車(chē)架優(yōu)化分析34-38
• 4.8.1 基于 workbench 的車(chē)架建模34-35
• 4.8.2 workbench 靜力學(xué)分析35
• 4.8.3 workbench 靈敏度分析35-37
• 4.8.4 workbench 優(yōu)化設(shè)計(jì)37-38
• 4.9 車(chē)架的制作38
• 4.10 本章小結(jié)38-40
• 第五章 節(jié)能車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)仿真40-54
• 5.1 汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介40
• 5.2 有限體積法簡(jiǎn)介40-41
• 5.3 基于 pro/e 軟件中 ISDX 模塊的車(chē)身逆向開(kāi)發(fā)41-42
• 5.3.1 跟蹤草繪來(lái)繪制基本車(chē)身輪廓曲線41
• 5.3.2 曲面修剪完善并得到 1/2 對(duì)稱車(chē)身實(shí)體模型41-42
• 5.4 利于 Gambit 進(jìn)行 CFD 的前處理42-46
• 5.4.1 Gambit 軟件介紹42-43
• 5.4.2 Gambit 進(jìn)行網(wǎng)格劃分43-46
• 5.5 基于 fluent 的節(jié)能車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)分析46-50
• 5.5.1 fluent 簡(jiǎn)介46
• 5.5.2 基于 fluent 空氣動(dòng)力學(xué)模擬求解46-50
• 5.6 車(chē)身的制作50-53
• 5.7 本章小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 結(jié)論54
• 6.2 進(jìn)一步的工作54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄62-63

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