大学生方程式赛车碳纤维轮圈结构设计与优化

大学生方程式赛车轮圈的轻量化设计对减轻簧下质量,提高赛车性能有着重要意义。采用有限元法研究赛车碳纤维轮圈的轻量化设计,对轮辐结构形式进行探究以寻求更高刚度,在多工况条件下对设计方案铺层结构进行多步优化以实现质量的减轻。分析表明,具有斜辐板设计的轮圈比直辐板轮圈有着更好的刚性;碳纤维铺层厚度分区优化是实现轻量化的有效方法,最终设计较原铝合金轮圈质量减轻56%;对碳纤维轮圈的结构优化使材料的最大应力和应变减小,整体刚性提高35%,失效因子降低8.1%。

大学生方程式赛车尾翼负升力特性有限元探究

由空气动力学套件产生的负升力对提高大学生方程式赛车的赛道表现有着重要作用,赛车尾翼是产生负升力的主要部件之一。使用有限元方法(computational fluid dynamics)对大学生方程式赛车尾翼的负升力特性进行研究。结果表明,在一定范围内尾翼产生的负升力数值随主翼攻角的增大而增大;大学生方程式整车流场中影响尾翼负升力的外界因素主要是车身遮挡物与前翼下游上升气流,尾翼的最大负升力损失达到40%;对尾翼分区域设计不同主翼攻角值有效提升了赛车尾翼产生负升力的能力。

轮毂电机驱动电动汽车主动悬架μ综合鲁棒控制研究

针对现有研究较少考虑轮毂悬架系统中非簧载质量增加及轮毂电机力矩在车轮处波动导致的车辆振动恶化问题,考虑轮毂主动悬架系统的簧上质量、悬架刚性和阻尼等参数不确定性及高阶非线性未建模动态等影响,采用线性分式变换(Linear fractional translation, LFT)方法建立面向μ综合鲁棒控制的定向轮毂悬置吸振式(Dynamic vibration absorber,DVA)主动悬架混合不确定系统动力学模型。在广义μ综合鲁棒控制系统的统一框架下,根据鲁棒μ综合奇异值理论设计轮毂主动悬架增广系统下的μ综合鲁棒控制器,并通过D-G-K迭代方法进行求解,μ综合分析显示,设计的μ综合控制器能在拥有良好稳定裕度的条件下保证主动悬架闭环系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,并降低传统H_(∞)控制器的保守性。在Matlab/Simulink环境中通过频域和时域响应对控制器的可行性和有效性进行验证,仿真结果表明,设计的DVA-μ控制系统的综合性能优于DVA-H_(∞),DVA-μ控制器能有效抑制轮毂主动悬架系统的垂向振动,即使在外界干扰和多参数摄动下仍能较好地提高车辆行驶的平顺性及乘坐舒适性,有助于后续电动汽车主动悬架系统减振设计的理论借鉴。