FSAE赛车后立柱多工况静强度与疲劳寿命联合仿真分析

作者	单位
奎骏一

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中文摘要:

针对中国大学生方程式汽车大赛（FSAE）赛车后立柱在极限行驶工况与赛道循环载荷作用下的强度及疲劳可靠性问题，进行多工况载荷计算与多软件联合仿真分析。以整车动力学模型为基础，计算紧急制动、稳态侧倾及制动-侧倾复合3种极限工况下的轮心载荷；借助ADAMS虚拟样机得到后立柱各硬点受力，并利用CarSim软件仿真得到典型赛道工况下轮心三向力的时间序列载荷谱；基于ANSYS Workbench仿真平台构建后立柱精细化有限元模型，先完成极限工况静强度校核，再开展疲劳寿命分析，并对比不同平均应力修正方法的计算结果。分析结果显示：后立柱最大等效应力为140.2 MPa，满足强度要求；结构疲劳薄弱部位集中在卡钳耳片槽与上叉臂耳片连接孔附近；多种疲劳分析方法计算得到的最小安全系数均大于1，最小值为1.229 1，表明后立柱具备充足的疲劳寿命储备。

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