方程式賽車操縱穩(wěn)定性研究.pdf

1、良好的操縱穩(wěn)定性是賽車設計的最終目標，操縱穩(wěn)定性體現(xiàn)了賽車的設計水平和運動表現(xiàn)，是影響賽車主動安全的重要因素。在動態(tài)項目占據(jù)大量比重的中國大學生方程式汽車大賽的比賽中，良好的操縱穩(wěn)定性表現(xiàn)是賽車取得好成績的有力保障。目前國內對于賽車操縱穩(wěn)定性的研究主要是針對懸架定位參數(shù)設計或轉向系統(tǒng)的優(yōu)化，在整車操縱穩(wěn)定性的研究中，對于參數(shù)獲取和模型建立存在較大的不足，且未對賽車設計優(yōu)化至整車仿真這一流程進行考慮。本文基于廣東工業(yè)大學FSAE方程式賽車

2、項目，對賽車操縱穩(wěn)定性進行研究。
　　 本文根據(jù)廣東工業(yè)大學首屆方程式賽車的動態(tài)比賽表現(xiàn)，分析懸架、轉向、傳動等因素對賽車操縱穩(wěn)定性的影響，作為賽車操縱的直接執(zhí)行機構，建立首屆賽車的前懸架虛擬模型，分析運動表現(xiàn)并針對不足進行多目標優(yōu)化，為2012屆賽車懸架設計提供依據(jù)。在整車建模前的模型準備階段，本文在搜集模型仿真數(shù)據(jù)和模型屬性的基礎上，根據(jù)輪胎數(shù)據(jù)分析出賽車所用輪胎的實際性能，確保整車仿真的準確度。利用動力學仿真軟件ADAMS

3、中的Car模塊，建立首屆賽車整車動力學虛擬模型，并根據(jù)2011賽季的賽場表現(xiàn)進行驗證。
　　 以前后軸荷分配、質心高、轉向系傳動比、前后輪胎側偏剛度和寬度比五個賽車設計過程中的主要設計參數(shù)設計變型車，并建立賽車及其變型車的整車模型，采用ADAMS提供的閉環(huán)控制方法對“駕駛員一車一道路”的閉環(huán)系統(tǒng)進行試驗。根據(jù)國標GB/T6323.6-1994和汽車行業(yè)標準QC/T480-1999進行試驗并給出評價分值。分析各變型車的設計因素對操

4、縱穩(wěn)定性試驗的影響，最后進行操縱穩(wěn)定性綜合評價，并提出賽車改進意見。對比2012賽車和首屆賽車的賽場動態(tài)數(shù)據(jù)，2012屆新賽車動態(tài)表現(xiàn)大幅提高，在耐久測試中單圈最高提升18.163秒，操縱穩(wěn)定性在首屆賽車的基礎上得到明顯優(yōu)化。
　　 本文以賽車產(chǎn)品的虛擬設計、模擬分析為核心，實現(xiàn)了運用計算機仿真軟件對FSAE賽車的整車動力學操縱穩(wěn)定性進行仿真分析，獲得了賽車的操縱穩(wěn)定性能及其影響因素和規(guī)律，縮短了設計優(yōu)化的時間，這對FSAE賽車