摘要：依據巴哈汽車大賽的比賽規則，為使我校2019賽季賽車的車架設計更加合理，首先選取UG三維設計軟件建立2018賽季車架三維模型圖，然后將所建模型導入ANSYS軟件進行了有限元分析。在分析環節采取靜力學的方法，模擬出上一賽季車架在比賽過程當中所可能受到的載荷，得出不同工況下的車架應力圖和變形圖。結合分析結果，發現車架設計部分存在一定量的可優化空間。參照分析數據，給出下一賽季車架結構設計方面的優化意見，通過進一步對車架的結構模態分析，證明2018賽季車架設計可避免參賽時發生共振這一不良現象。

在滿足車架強度、剛度的前提下，本賽季在設計時可對分析過程中的薄弱環節采取結構加固、減小加工材料壁厚等方式實現最終的優化目標。本次分析結果為新賽季的賽車，在加工、設計、制作等方面提供了現實的參考依據。

關鍵詞：巴哈  車架三維模型  ANSYS  模態分析  優化目標

目錄

摘要

Abstract

1.引言-1

1.1賽事簡介-1

1.2研究目的及意義-2

1.3課題研究現狀-3

1.4本文研究的主要內容-3

2.Baja賽車車架結構設計-4

2.1車架設計要求-4

2.2賽車車架結構形式-4

2.2.1車架類型選擇-4

2.2.2車架材料的選擇-6

2.2.3車架焊接方式的選擇-7

2.3 UG三維建模-8

2.4車架主要部件設計-8

2.4.1防滾架-9

2.4.2后部防滾環（RRH）-10

2.4.3防滾環頭頂構件（RHO）-12

2.4.4側防撞構件（SIM）-12

2.4.5前端支撐構件（FBM）-12

2.4.6車首、車尾支撐構件（FAB）-13

2.4.7后懸架安裝區-13

2.5車架三維模型的建立-14

2.6 本章小結-15

3.有限元分析-16

3.1ANSYS軟件概述-16

3.2有限元分析理論基礎-17

3.2.1結構靜力分析方程-17

3.2.2模態分析理論基礎-17

3.3車架模型的網格劃分和材料選取-17

3.3.1巴哈賽車車架幾何模型的網格劃分-17

3.3.2車架材料參數的設定-18

3.3.3車架幾何模型載荷及邊界條件的處理-19

3.4彎曲工況分析-19

3.5扭轉工況分析-20

3.6自由模態分析-22

3.7 本章小結-26

4.車架優化-27

4.1 車架的改進措施-27

4.2 防滾環頭頂構件-28

4.3發動機支座及后部支撐-28

4.4其他改進方面-29

5.總結與展望-30

5.1總結-30

5.2展望-30

參考文獻-31

致謝-32