图4.22 车架应力图
根据分析结果得最大应力为138MPa小于235MPa,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ansys分析比较,模型一材料直径为20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25的钢管,虽然直径20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一的方案,这样不但加工方便而且能降低制造成本。
4.5 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ansys软件的分析得到以下结果如(图4.23—图4.24)车架变形图和车架等效应力图。
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图4.23 车架侧翻变形图
图4.24 车架侧翻应力图
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通过分析结果所得到数据车架侧翻的时候最大变形为0.56,应力为206MPa,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。
4.6 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4.25—图4.26)
图4.25 车架加载约束截图
图4.25 车架变形图
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图4.26 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0.703141,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。
4.7 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4.27—图4.33)
图4.27 模态分析数据截图
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图4.28 车架一阶振型图
图4.29 车架二阶振型图
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