能好质量高安全可靠的汽车非常重要的意义。
通过此次研究方程式赛车车车的研究与设计，能为车的安全性动力性等有着至关重要的联系，在生活中的汽车很多的性能数据都是通过各种各样的赛车比赛中体现出来的。
为汽车事业培养出有用的人才。
由于中国有年才开始举办方程式赛车的比赛，加之中国汽车制造业起步晚于发达国家，所以此次车架的研究设计对中国大学方程式赛车的设计有着突破性的意义。
研究的背景赛事由美国汽车工程师协会简称主办。
是个拥有超过名会员的世界性的工程协会，致力与海陆空各类交通工具的发展进步。
是项面对美国汽车工程师学会学生会员组队参与的国际赛事，于年在美国举办了第届赛事。
比赛的目的是设计制造辆小型的高性能赛车。
目前美国欧洲和澳大利亚每年都会定期举办该项赛事。
比赛由三个主要部分组成工程设计成本以及静态评比多项单独的性能试验高性能耐久性测试。
发展的初衷是想创立个小型的道路赛车比赛，而现在已经发展成为个拥有大约竞赛因素的大型比赛，参与者包括赛车和车向年轻的工程师们提供了个参与有意义的综合项目的机会。
由参与的学生负责管理整个项目，包括时间节点的安排，做预算以及成本控制设计采购设备材料部件以及制造和测试。
为在传统教室学习中的学生提供了个现实的工程经历。
队员在这个过程中将会经受考验，面对挑战，培养创造性思维和实践能力。
出于此项比赛的宗旨，参赛学生们是被个假象的制造公司雇佣，让他们制造辆原型车，用于量产前的各项评估。
目标市场就是那些会在周末去参加高速穿障比赛的非专业车手。
因此，这些赛车在加速制动和操控性方面要有非常好的表现。
它们要造价低廉便于维修并且足够可靠。
另外，这些赛车的市场竞争力会因为些附加因素，比如美观舒适性和零件的兼容性而得到提升。
制造公司日产能力要达到辆，并且原型车的造价要低于，美元。
对于设计团队来说，挑战在于要在定的时间和定的资金限制下，设计和制造出最能满足这些目的的原型车。
每项设计将会与其他的设计起参与比较和评估从而决出最佳整车。
赛车车架国内外的现状国外当今有三个地区有的学生竞赛，即美国欧洲澳洲。
年代中期，几个美国大学开始主办当地的学生设计竞赛赛车。
的名称沿袭了著名的墨西哥汽车比赛。
第届比赛于年举办，并且迅速成为个地区性的年度比赛。
比赛由三个评判标准组成，即天的静态比赛设计成本陈述接着天是各自的性能竞赛项目。
比赛重点强调了地盘的设计，因为每个队伍都使用个匹马力的引擎，这点无法改变。
在过去的多年里，的成功超乎了每个人的预期。
在的成功获得各界认同的同时，联合美国三大汽车公司开始推广项技术水平更高的工程类学生竞赛，这就是。
相比有着许多进步和发展，引擎的限制也已经大大放宽，允许参赛车队使用以下的发动机，这极大地提升了赛车的性能表现。
在发达国家，很多高校已经从事超过年时间，拥有大量资金和试验基础的情况下，他们的作品已经基本达到了专业水平，最高时速可达到甚至超过，到加速时间般都在以内。
从原先在比赛中的发动机到现今中已经超过的大功率发动机，在多方面都取得了惊人的成绩，并且该项比赛直保持了发展的态势。
国内上海交通大学机械与动力工程学院于年率先开始致力于方程式赛车的开发研制。
上海交通大学车队在年研制出的样车是中国大陆第辆赛车，之后又在年完成了第二辆参赛赛车的设计和制造，并于同年月参加了位于美国加州举行的竞赛，最终获最佳新秀车队奖。
湖南大学汽车学院也在国外获得过定的成绩。
这也是到目前位置中国高校在该最大变形图和等效应力图如图图图车架变形图图车架应力图图车架二变形图图车架二应力图图车架三变形图图车架三应力图对车架进行优化设计通过以上静力结构分析得数据如表表三种车架分析所得数据模型模型二模型三最大变形量最大应力由于赛车车架是通过焊接而成，所以对材料的选择必须符合相应的要求，通过查询机械设计手册得焊接结构用耐候钢钢材有以下属性耐候钢既耐大气腐蚀钢，在钢中加入少量合金元素如铜等，使其在金属基体表面形成保护层，提高钢材的耐候性能，同时保持良好的焊接性能。
其杨氏模量为，泊松比，屈服极限为，在分析结果中最大应力小于即可满足强度要求。
通过对数据的分析与比较通过对最大变形量与最大应力的比较模型三的变形量最大故淘汰模型三这种结构的车架。
通过结构的比较发现，模型二虽然变形量最小，但是如果在使用相同的悬架的情况下，模型二的离地间隙过小，不利于赛车在比赛中通过些特殊的比赛赛道。
三种车架通过分析都符合小于的最大应力，但在实际情况中还得考虑赛车的修理与维护，模型二由于结构的原因发动机的维修空间非常小，不利于实际情况。
方案二采用底座与前环和发动机舱成定的角度虽然结构上有定的优势，但是在实际的加工过程中是非常困难的，为了满足参赛赛车车架的刚度和强度要求的同时还要考虑到实际的情况。
综合上述分析模型的车架为最佳车架并对其进行进步的优化。
通过改变模型的钢管直径有原来的变为然后进行分析得如下图图图图车架变形图图车架应力图根据分析结果得最大应力为小于，完全符合材料属性要求，所以根据所有的数据与三种不多结构的分析比较，模型材料直径为的钢管为最佳设计方案。
但是考虑大赛要求，车架主环，前环必须要用直径的钢管，虽然直径的车架结构强度上都能满足要求，但是最终参赛比赛车架选用模型的方案，这样不但加工方便而且能降低制造成本。
对优化后的车架进行侧翻安全分析车架侧翻主环承受的力量最大，能不能保证车手的安全就在于侧翻的时候主环能不能满足不解体和刚度强度能不能满足，通过软件的分析得到以下结果如图图车架变形图和车架等效应力图。
图车架侧翻变形图图车架侧翻应力图通过分析结果所得到数据车架侧翻的时候最大变形为，应力为，强度和刚度都在安全范围内，所以当车发生侧翻的时候车手是完全安全的。
对优化后的车架进行碰撞模拟分析当赛车因为失控或者驾驶员操作不当引起碰撞是十分危险的，因此对车架进行碰撞模拟分析如图图图车架加载约束截图图车架变形图图车架应力图通过分析数据得到当赛车发生正碰的时候车架的变形为，因此不会因为车架的变形而对驾驶员的腿部发生伤害，同时应力也为超过材料的属于，车架不会因此分解，所以当发生正碰的时候加上安全带防撞轮胎碰撞缓冲块等的吸收驾驶员能得到很好的保护，车架也合理。
对优化后的车架进行模态分析对优化结果进行模态分析图图图模态分析数据截图图车架阶振型图图车架二阶振型图图车架三阶振型图图车架四阶振型图图车架五阶振型图图车架六阶振型图从图图中可以得到车架空载状态下前阶固有频率及相应的震型，对车架而言做模态分析就是考了吧低阶频率应避开发动机的怠速运转频率，以免发生共振。
车架的阶的震动频率为表中的结果单位为。
表模态分析数据表阶二阶三阶四阶五阶六阶震动频率本次设计发动机采用，根据提供数据得出发动机怠速状态下转速为，最高转速为，而发动机的震动是点火次频率为，本发动机为单缸，曲轴每转圈发动机点火次。
所以计算结果如下怠速频率最高转速频率发动机的震动频率为，而车架的阶震动频率远远小于发动机怠速频率，所以无论发动机处于什么工作状态下，车架的震动频率永远不可能和发动机的震动频率重合，所以车架是符合设计要求的。
本章小结本章通过对车架进行了静力结构的分析，通过分析得数据得到了优化的结果，完成了优化设计，并对优化后的车架进行了侧翻安全分析和模态分析，最终完成了本次设计的重要内容。
结论本文对对方程式赛车的背景进行了介绍，对国内外的发展也进行了定的说明，对常规车架的结构形式进行了概述，也专门为赛车车架进行了相关的介绍。
本设计运用的软件与软件，也对软件的发展历史特点和功能进行了介绍。
通过用软件中建立模型然后导入软件对车架的结构进行了静态分析研究。
通过分析，掌握了赛车车架结构满足设计要求的结论，为中国赛车车架的设计提供了种方法。
通过本次毕业设计对车架进行了三种不同结构的车架，阐述了三种车架的各自特点，对三个车架的进行了建模让自己的设计可以通过软件进行分析，并对车架进了静力结构分析与模态分析，同时对赛车侧翻时也进行了分析，通过分析结果得到的数据对车架进行了优化，模态分析中发动机的频率也是通过计算得出。
通过这些解决了车架设计中结构要满足赛车的强度和刚度的要求达到了设计的目的。
在科技发达的今天我们可以通过各种先进的技术运用到车架设计之中来，不但能得到设计的产品，还能缩短产品的设计周期。
通过本次设计我成功的将自己的设计融入到软件中，经过有限元分析得到了最佳结构的车架，同时通过软件检测车架的频率没有和其他频率重合，提高了车架的使用寿命。
参考文献吴思宇，罗伟。
工程计算应用教程。
北京中国铁道出版社，余志生，汽车理论，机械工业出版社，刘惟信，汽车设计，清华大学出版社，陈家瑞，汽车构造下册，人民交通出版社王望予，汽车设计第四版，机械工业出版社，张朝辉，结构分析工程应用实例解析，机械工业出版社，刘新田，黄虎，刘长虹等，基于有限元的汽车车架静态分析。
上海工程技术大学报张德平，徐泽古，徐斌客车车身骨架有限元分析客车技术与研究陈国华汽车车门静态强度刚度计算与分析机械制造与自动化期刊于国飞，黄红武，吴俊辉，基于有限元的赛车车架的强度及刚度计算与分析，厦门理工大学机械工程系硕士学位论文居小凡，陈关龙，赛车的设计制造及测试，上海交通大学，詹友刚中文野火版曲面设计教程，机械工业出版社，谷安涛，常国振，汽车车架设计计算的有限元法，长春汽车研究所卞学良，汽车设计，机械工业出版社，王国权，龚国庆，汽车设计课程设计指导书，机械工业出版社，刘极峰，计算机辅助设计与制造北京高等教育出版社，韩璐，司景萍，李臣，基于软件的车架设计研究综述，内蒙古工业大学王新彦，基于的越野车车技模态分析，江苏科技大学机械工程学院致谢为期四个月的毕业设计就要结束了。
在这四个月的设计过程中，得到了齐晓杰教授的热心指导，在此特向指导老师致以由衷的感谢，在毕业设计期间还得到了汽车与交通工程学院老师和本班同学的热心帮助，在此对他们表示感谢，通过这次毕业设计，使我将三年半来学到知识的次大总结，次大检查，特别是机械设计工程制图建模汽车设计等基础知识，我还学习了软件，虽然只是皮毛，但也有很大收获。
以前只是应付考试，现在要自己设计个产品出来，才觉得到自己学的只是远远不够。
在这几个月的设计过程中，老师严肃认真丝不苟的科研精神深深的感染了我，使我懂得了作为个
【毕业设计】HQF-600型FSAE一级方程式赛车车架优化毕业设计说明书
