开题报告---纯电动赛车车架设计

1、毕业设计（论文）开题报告题 目：纯电动赛车车架设计系 别：汽车工程系专业班级：汽电101班一、选题的背景和意义 (所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势)SAE方程式(Formula SAE)系列赛源于1978年。第一次比赛于1979年在美国波斯顿 举行，13支队伍中有11支完赛。当时的规则是制作一台 5马力的木制赛车。SAE方程式(Formula SAE)系列赛将挑战本科生、研究生团队构思、设计与制造小型具有越野性能的 方程式赛车的能力。Formula SAE，是由各国SAE即汽车工程师协会举办的面向在读或毕业7个月以内的本科生或研究生举办的一项学生方程式赛车比赛，要求在一年的时间内制

2、造出一辆在加速、 刹车、操控性方面有优异的表现并且足够稳定耐久，能够成功完成规则中列举的所有项目 业余休闲赛车。自1981年创办以来，FSAE已发展成为每年由7个国家举办的9场赛事所组 成，并有数百支来自全球顶级高校的车队参与的青年工程师盛会。目前国内外研究现状：FSAE赛源于1978年，第一次比赛于1979年在美国波斯顿举行， 13支队伍中有11支完赛。当时的规则是制作一台 5马力的木制赛车，国外由于起步较早， 所以研究相对成熟，目前的研究已经注重工艺、环保、动力系统、现场操作系统、动态测 试和静态测试等多个项目，评比的是学生的设计理念、工艺水平、成本控制能力和营销方 案，以及把赛车制造成产

3、品的过程。FSAE在美、日、德等汽车产业发达国家开展了很多年， 已经成为一项常态化培养措施。国内由于起步较晚，各方面的人才培训和赛车设计还不是 很完善，很多还停留在理论阶段，需要逐步的去完善。随着赛事的发展，FSAE赛车技术水平将不断提高，车架与车身作为赛车的主体结构， 将得到进一步优化与改进：。车架是赛车的主要组成部分，赛车底盘各零部件依靠着车架来支撑。车架的设计紧紧 围绕着赛车总体布置来展开，车架的结构影响着各系统的工作状态。车架的可靠性是影响 着赛车各性能的正常发挥的主要因素。FSAE赛车的车架一般为桁架式车架，车架结构在FSAE1 历史上永不停息地优化着，确保了赛车有足够的安全可靠性能

4、。根据目前国内赛事发展现状，大部分赛车的车身都为非承载式的车身结构，当然也又 少部分车队的赛车已经发展为承载式的单体壳车身。未来几年FSAEW车车身将往空气动力套件、外观时尚、动感、具有流线型、具有本车队特色等方向发展，而影响车身外观结构 设计的主要是其空气动力性。研究的基本内容和拟解决的主要问题（车架初步设想）（车身初步设想）（一）研究的主要内容：1、赛车车架结构以及轻量化优化设计。2、赛车车架静态强度、刚度有限元分析。3、赛车车架动态特性有限元分析。4、赛车车身设计。5、赛车车身流体分析。6、碳纤维车身加工工艺分析。7、绘制工程图纸。8、编写设计说明书。（二）拟解决的主要问题：1、结合人机

5、工程和整车布置进行车架设计。2、在保证车架整体结构强度、刚度以及可靠性的前提下轻量化3、提高车架ANSYST限元分析校核水平。5、提高车身空气动力性、美观性。6、进一步完善碳纤维车身加工工艺。三、研究方法及措施（一）研究方法：1、采用归纳分析法，进一步对2013年国内外优秀车队赛车技术亮点和优秀设计进行对比、 分析，结合车队实际情况，确定车队 2014年鹿山纯电动赛车车架与车身设计目标。2、根据设定的目标，制定方案，通过理论分析以及对车架与车身性能仿真后进行定型。3、结合ANSY鲂析，对杆件型号进行选型和结构优化以实现轻量化。4、运用理论研究和仿真分析相结合的方法，综合考虑实际加工成本，保证设

6、计方案的可行 性。（二）研究措施：1、详细阅读读2014年中国FSEC大赛规则并结合德国FSE大赛纯电动车规则2、查阅资料（主要是国内外优秀电动车队的设计），作为参考依据。3、用CATIA三维软件进行车架与车身三维建模。4、用ANSYST限元软件进行车架结构强度分析以及车身流体分析。5、用AutoCAD软件绘制车架与车身工程图纸。6、用WPS、公软件编写设计说明书。四、研究工作的步骤、进度（一）研究工作的步骤：1、申报毕业设计课题。2、毕业实习以及实习总结。3、领取设计任务书、撰写开题报告和外文翻译。4、相关理论支撑资料和参考文献查阅。5、开会讨论整车基本参数的确定以及各个系统的设计目标6、确

7、定“鹿山2号（巳”纯电动赛车车架与车身设计目标。7、用CATIA软件进行车架与车身三维建模。8、用ANSYST限元软件进行车架结构强度分析以及车身流体分析。9、用AutoCAD201（软件绘制车架与车身工程图纸。10、利用office2010办公软件撰写设计说明书等相关资料。11、准备答辩材料。（二）研究工作的进度：1、第7学期第1920周：毕业实习、收集课题相关资料，完成实习日记、实习总结。2、第8学期第1周：上交开题报告、外文翻译、实习日记、实习总结给指导老师审查。3、第8学期第16周：完成设计初稿并提交给指导老师中期检查。4、第8学期第711周：针对存在的问题进行修改，完成工程图纸绘制和

8、设计说明书撰写5、第8学期第12周：上交设计终稿以及所有材料给指导老师审查并修改。6、第8学期第13周：准备毕业答辩相关工作。五、主要参考文献（其中外文文献不少于2篇）主要参考文献1李理光，中国大学生方程式汽车大赛规则（2014版）M，北京，中国大学生方程 式汽车大赛委员会出版社，2013-122陈家瑞，汽车构造（上册）M,第3版，北京，机械工业出版社，2009-023陈家瑞，汽车构造（下册）M,第3版，北京，机械工业出版社，2009-024余志生，汽车理论M,第5版，北京，机械工业出版社，2009-035过学迅、邓亚东，汽车设计M，北京，人民交通出版社，2005-086黄华梁、彭文生，机械设

9、计基础M，北京，高等教育出版社，2007-057温文炯，画法几何及工程制图M，第2版，广州，华南理工大学出版社，2006-098廖念钊，互换性与技术测量M，第5版，北京，中国计量出版社，2007-069北京科技大学、东北大学，工程力学材料力学M，第4版，北京，高等教育出版 社，2008-0110陶亦亦、潘玉娴，工程材料与机械制造基础M，北京，化学工业出版社，2006-0111居小凡Formula SAE赛车的设计制造及测试D,上海，上海交通大学，2009-0112长安大学，大学生方程式赛车（FSAE车架强度设计D，西安，长安大学，2011-1213周永光、阳林，FSAE赛车车架结构优化和轻量化

10、J，2012-11，第50卷（第11 期）14肖诗俊、赵文杰,基于有限元的FSAE赛车车架静力学校核与模态分析D,成都， 西华大学交通与汽车学院，2011-0215于国飞、黄红武、吴俊辉，基于有限元的 FSAE赛车车架的强度及刚度计算与分析J，厦门理工学院学报，2009-02,第17卷（第4期）16余启志、陈燕，基于ANSYS勺汽车车架动态特性分析D，上海，上海工程技术大 学高等职业技术学院，2004-0317赵帅、隰大帅、王世朝、王达、姜莽，FSAE赛车车架的人机工程设计D，吉林大学，2011-0518赵诚、王国权、姜立嫚、白世鹏，FSAE方程式赛车车架结构强度试验J ,2013-06, 北

11、京信息科技大学学报，第28卷（第3期）19毛恩荣、张红、宋正河，车辆人机工程学M，北京，北京理工大学出版社，2007-0220黄天泽,汽车车身结构与设计M,北京，机械工业出版社，1997-1021 Formula SAE , 2013 Formula SAE? Rules Table of Con te ntsM, The Uni ted States 2013-0122 PSI Raci ng,BAJA SAEINDIA 2012 Desig n ReportD,Team Registratio n, 2012-0423 TEAM STALWARTZ,BAJA SAE 2012 DESIGN REPORTD,Hindustan Institute of Techn ology & Scie nce,2012-0624 S Watkins、G Pearson and M King,Towards All-Electric FSAE Race CarsJ,July 6-8,2011, Proceed ings of the World Co ngress on En gi