文档包括:
word说明书一份，共79页，约24000字
任务书一份
开题报告一份

CAD版本图纸，共7张
proe三维

摘  要

大学生节能车是由大学生设计的一种竞技型赛车。在过往比赛中，有很多各式各样的节能车出现。本

设计主要针对大学生节能车进行整车设计方案的选择，对车身及车架进行设计并对车架进行强度校核

。借助Pro/E和CATIA三维建模软件，有限元受力分析软件ANSYS，对车身及车架部分进行建模分析。进

行ANSYS有限元分析。首先，借助Pro/E和CATIA三维建模软件对所设计的车身、车架及重要的零部件进

行三维建模，通过Pro/E对所建的大学生节能车零部件模型进行大学生节能车整车的虚拟装配，然后通

过Pro/E软件中的分析程序对装配后的整车进行简单的重心、惯性矩，使用CATIA分析程序中的曲率分

析程序对节能车车身进行曲率分析，用专业的有限元分析软件ANSYS对节能车车架进行静力学分析及车

架模态分析，依据有限元分析结果进行了较为深入的分析研究，并提出结构优化设计方案。

关键字：大学生节能车；结构设计；三维建模；有限元分析；结构优化

目  录

摘  要  I
ABSTRACT II
第1章 绪  论 1
1.1 研究目的及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究内容及研究方法 2
1.3.1 研究内容 2
1.3.2 研究方法 3
第2章 节能车整车设计方案 4
2.1节能车结构分析 4
2.2 车轮配置 4
2.2.1 前一后二 4
2.2.2 前二后二 4
2.2.3 前二后一 5
2.3 车架结构 5
2.3.1 边梁式车架 6
2.3.2 中梁式车架 6
2.3.3 综合式车架 7
2.4 转向方案的确定 7
2.4.1中央支撑式 8
2.4.2阿卡曼式（梯形结构） 8
2.5 发动机布置、动力驱动传动方案 8
2.5.1发动机布置方案 8
2.5.2驱动传动方案 9
2.6 轮胎选择 10
2.6.1  20英寸节能车专用轮 10
2.6.2  20英寸自行车专用胎 10
2.6.3  26英寸管式轮胎 10
2.6.4  12英寸轮胎 11
2.7 车身造型 12
2.8 材料的选取 12
2.8.1 车架材料的选取 12
2.8.2 车身材料的选取 12
2.9 本章小结 12
第3章 节能车车架设计及校核 13
3.1 设计参数及要求 13
3.2 车架设计结构及其校核 13
3.3 材料截面尺寸的确定 15
3.4 车架外形结构设计 15
3.5 车架总体结构布置 15
3.6 转向机构的工作原理 17
3.7 转向机构分析 18
3.8 车身制作工艺分析 18
3.9 车架制作工艺分析 19
3.10 车身与车架连接方式 19
3.11 本章小结 20
第4章 节能车三维建模 21
4.1 CATIA车身建模 21
4.1.1  车身建模问题分析： 21
4.2.2  车身建立过程如下： 21
4.2 Pro/E车架建模 29
4.2.1  车架建模问题分析 29
4.2.2  车架建立过程如下 29
4.3 节能车主要部件建模 38
4.4 节能车车架装配 38
4.5 节能车整车装配 39
4.6 本章小结 40
第5章 节能车性能分析 42
5.1 Pro/E整车装配干涉检查 42
5.2 Pro/E节能车整车质量、重心及惯性矩分析 42
5.3 Pro/E与ANSYS的接口建立 44
5.4 车架静力学分析 46
5.4.1、将Pro/E的车架模型导入ANSYS中 46
5.4.2 单元类型的设定 46
5.4.3 车架静力学分析结果 48
5.4.4 车架静力学分析结果分析 50
5.5 车架极限转向分析 50
5.5.1 极限转向分析假设条件 50
5.5.2 将Pro/E的车架模型导入ANSYS中 50
5.5.3 单元类型的设定 50
5.5.4 车架极限转向分析结果 52
5.5.5 车架极限转向状态结论分析 54
5.6车架模态分析 55
5.6.1 将Pro/E的车架模型导入ANSYS中 55
5.6.2 单元类型的设定 55
 车架模态分析结果 56
 车架模态分析结果分析 60
  有限元结论分析 60
5.8 车身曲率分析 61
5.9 车身曲率结果分析 63
5.10 结构优化措施 64
5.11本章小结 65
结  论  66
参考文献 68
致  谢  70
附录A  71
附录B  74