大学生方程式赛车车架侧翼碰撞分析与优化

中国大学生方程式汽车大赛(简称"FSC")。本文据《中国大学生方程式汽车大赛规则》要求,在考虑到车架前部结构相对侧面更稳定、安全,且具备缓冲吸能模块而车手不易因车辆正面碰撞受伤,而侧面防护仅存单壳体车架,其在高速侧翼碰撞时易发生形变而致使车手受伤。因而本文通过使用非线性计算功能强大的工程模拟的有限元软件ABAQUS,针对车架侧翼碰撞进行分析,并优化车架侧翼结构;考虑到车架交叉焊接连接位置,网格划分难度大且需采用四面体网格划分,无法保证结果准确度(四面体单元易产生应力集中)。因而本文将通过使用六面体网格和参考点自由度进行耦合的方法,避免了在车架管材交叉焊接处必须使用易产生应力集中的四面体网格的缺陷,同时也降低了网格的划分难度和网格数量,提高了前处理速度和求解速度,对单管部分使用六面体网格划分,而对交叉焊接点以刚性连接参考点的方式简化,以连接部分的单元应力数值作为判断焊点断开的依据,对车架侧翼结构进行快速优化。