FSAE赛车双横臂悬架优化设计

利用ADAMS/Car模块建立大学生方程式赛车(FSAE)双横臂独立悬架仿真模型;对模型进行运动学仿真,对表征悬架运动学性能的参数进行分析以确定优化目标;利用ADAMS/Insight模块通过设定设计变量、综合目标函数和约束条件进行多目标优化设计;根据优化结果修改悬架的运动学仿真模型,再次进行仿真分析,并比较优化前和优化后悬架的综合性能;仿真结果表明,优化后的悬架综合性能得到明显提高,证明了多目标优化设计方法的有效性和正确性。     

尾部扩散器对FSAE赛车气动特性影响研究

针对国内外FSAE赛车多以优化空气动力学装置改善整车气动性能的现状,以CATIA构造简化的赛车模型为研究对象,基于计算流体力学软件ANSYS Workbench平台,选取k-εRelizable物理模型,着重对六种不同的底部扩散结构进行气动特性数值模拟研究,结果表明:底部扩散结构的加装可改善赛车尾部流场结构;加装三角翼片的底部扩散结构对整车气动阻力影响较小,对气动升力提升较大,且三角翼片越多,气动升力改善越显著;以不同形式增加单横向翼片,可提升赛车的气动升力,同时进一步增加赛车高速及弯道行驶的操纵稳定性及安全性。     

赛车转向梯形优化设计

根据赛车的整体参数和设计要求,利用Matlab软件作为优化设计工具,建立目标函数,确定约束条件,设计了赛车的转向梯形机构。     

基于Fluent的盘式磁流变液制动器优化设计

针对盘式磁流变液制动器的散热问题,通过对盘式磁流变液制动器进行结构改进,使磁流变液在制动间隙采用流动模式,将制动过程中产生的热量及时带走,较好地解决了制动装置的散热问题:给出了基于Fluent的优化设计流程,并通过一个实例验证了方法的可行性和有效性.     

FSAE赛车前轮定位参数的优化研究

针对大学生方程式(FSAE)赛车前轮定位参数的优化设计问题,基于ADAMS/Car模块建立FSAE赛车双横臂独立悬架的仿真模型,对前轮定位参数进行仿真分析。利用ADAMS/Insight模块进行优化设计,确定设计参变量和设计目标,对所选定的设计目标进行影响因素分析;根据优化结果修改前悬架仿真模型,再次进行前轮定位参数的仿真分析。结果表明:赛车车轮上下跳动时,优化后的前轮定位参数能够在合理的范围内变化,满足赛车悬架设计要求,赛车悬架的主要性能得到明显提高。     

FSAE赛车二维扩散器气动性能研究

基于CFD数值模拟的方法,对方程式赛车空气动力学性能有重要影响的底部扩散器进行二维仿真分析,对比了不同格尼襟翼高度和角度、不同离地间隙下的尾部扩散角度、六种不同维度组合方案下的气动力系数及迹线图,探究其阻力和升力系数的变化规律及匹配原则,确定了相对优化的底部扩散器方案。结果表明:不同离地间隙下随扩散倾角的增加其阻力系数单调递增,在一定范围内离地间隙越低扩散器负升力值越小,在不同区间有不同的变化趋势;扩散倾角长度越长尾部气流易发生分离,易产生气动阻力而影响气动负升力的作用。     

基于DOE和MIGA的消声器优化设计

高效率的设计出大消声量的消声器一直是车辆排气噪声控制中面临的难题。考虑到消声器优化过程中涉及参数较多,在消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合多岛遗传算法(MIGA)和传统遗传算法(GA)分别建立消声器在排气噪声单峰值频率和多峰值频率处的传递损失为目标的优化模型,开展消声器传递损失优化设计研究。结果表明:DOE方法能有效的辨识出各参数对消声器传递损失影响的大小,简化了消声器的优化模型。MIGA对消声器在单峰值频率和多峰值频率的优化都优于GA,且多峰值频率的优化好于单峰值频率的优化,能使排气噪声最大降低20.98 d B。     

FSAE赛车整车建模及操纵稳定性仿真

为了提高FSAE赛车的操纵稳定性,文中采用自主设计的多连杆独立悬架并运用ADAMS/Car模块创建了整车虚拟模型。对前多连杆悬架转向系统运行双轮同向激振仿真试验,利用ADAMS/Insight模块对悬架的车轮前束角、外倾角、主销后倾角及内倾角四个运动学参数进行优化分析,并对优化前后的整车虚拟模型进行转向盘转角阶跃输入和虚拟蛇形穿越仿真试验。结果表明,悬架的整体运动特性得到较大的提升,整车的操纵稳定性也得到改善,对提升整车的操纵稳定性提供了参考。     

基于Fluent的电液比例阀的数值模拟

文中应用Fluent对具有复杂通道的电液比例阀进行了数值模拟,分析其压力损失,并通过模拟比例阀的内都流场,验证了其可靠性.进一步说明应用Fluent可以快速、可靠地分析具有复杂管道比例阊的特性,并改进其设计以满足性能要求.     

基于ADAMS的FSAE赛车双横臂悬架的仿真优化

在ADAMS／Car模块中建立FSAE赛车双横臂悬架模型,对模型进行运动学仿真,分析仿真结果,确定优化目标;在ADAMS／Insight模块中设定设计变量、目标函数和约束条件进行多目标优化;根据优化结果修改模型．再次进行仿真分析．并比较优化前和优化后悬架的综合性能。仿真结果表明,优化后悬架系统的运动学性能得到改善。     

FSAE赛车立柱的优化设计

为提高赛车立柱的强度,延长使用寿命.基于多体动力学方法,运用VI-GRADE的VI-CarRealTime模块建立整车动力学模型进行动力学仿真,提取轮胎的极限载荷.通过搭建力学模型,计算立柱静力学分析所需的边界条件.根据SIMP变密度法,利用Ansys Topology Optimization对立柱进行拓扑优化.结果...     

FSAE赛车集成化轮毂的设计与校核

针对赛车出现的装拆烦琐、车轮总成庞大等问题,对车轮轮毂的结构进行优化集成设计,对4种极限工况下车轮上的动载荷值进行计算,并运用有限元分析软件ANSYS对集成化轮毂进行静力学分析。分析结果表明,新设计的集成化轮毂的强度满足设计要求,采用新型集成化轮毂的赛车与上一届赛车相比,车轮总成质量降低了20%左右,这对赛车车轮的轻量化设计和提高赛车性能有重要意义。     

FSAE赛车进气系统结构参数优化匹配研究

由于FSAE方程赛车比赛规则限制,发动机必须在节气门至进气道之间设计一个的限流喉。为了恢复发动机常用工况功率,需要对原进气系统进行重新优化匹配设计。通过仿真计算,分析谐振腔容积、进气歧管长度、直径等进气系统结构参数对充量系数影响规律,并优化设计了限流喉口出入口角度。结果表明,增大谐振腔的容积有利于充量系数的提高;而增大进气歧管直径会减小低速区域的充量系数,但会增加高速区域的充量系数;同时,一定范围内增大进气歧管长度会增加全速区域的充量系数;当进气歧管长度过场,高速区域的充量系数会受到影响;此外,针对对象发动机,限流喉口采用14°进气锥角和6°出口锥角,总压差最优,实现了进气系统的优化匹配过程。     

基于Fluent的电磁卸荷阀主阀流场数值仿真分析

利用流体仿真软件Fluent建立了乳化液泵站电磁卸荷阀主阀的二维网格仿真模型,并利用建立的模型对主阀内的流体运动流场进行了仿真,得出在开口度不同以及压差不同时,主阀腔内流体的速度分布云图以及压力分布云图。通过分析得出：在一定条件下,主阀开口度越大,阀口拐角处的压力损失越少,流体流经阀口的流速越慢;流体的最大流速均出现在阀口处,主阀入口压力越大,流体流经阀口的流速越快。增加节流口,可减少工作介质对阀口产生的瞬间冲击、阀芯的振动、气蚀损害,可提高电磁阀的使用寿命。     

基于GT-Power的消声器结构优化与验证

根据消声器的设计要求与设计标准,基于GT-Power的模拟分析,对某款消声器的结构优化展开研究。根据设定的消声器优化指标,在消声器的结构改进方案中,选定七个优化方案并进行对比分析。结合客户要求,设置权重,按照评价函数进行评价,选择优化方案一作为最终方案。基于DoE(Design of experiments)流程选择的优化方案一,尾管总噪声和二阶噪声有了较明显下降,实现消声器声学性能的较大提升,达到优化目的。     

基于Fluent的油井井下发电机叶轮的仿真设计

叶轮是叶片式机械中直接进行能量转换的部件,是叶片式流体机械的心脏,合理的叶片形状对叶轮的水力性能、空蚀性能、工作稳定性能及适应井下工作状况的能力有着直接的影响.根据石油井下特殊情况,引入了发电叶轮的设计模型,生成3种不同叶形的叶轮,并利用Fluent软件对3种叶轮进行对比分析,获得水力性能最优的叶轮.     

基于ANSYS的方程式赛车传动系统优化设计

提出了一套适用于FSAE方程式赛车传动系统大链轮仿真优化的方法。着眼于75 m直线加速过程,在大链轮参数确定后,计算出大链轮所受最大冲击力;通过使用ANSYS优化校核模块,对其减重孔的位置与大小进行优化设计,使其在满足使用强度的基础上,合理布置,尽量减重。     

基于Adams/Car的FSAE赛车操纵稳定性仿真分析

针对某FSAE赛车样车,利用Adams/Car建立该样车的整车仿真模型,按照GB/T6323-1994进行包括转向盘转角阶跃输入和蛇形试验在内的操纵稳定性仿真试验,分析该样车的操纵稳定性,为进一步提高赛车的瞬态响应性能、急剧转向性能等具体性能,给出更加明确的设计参考.