巴哈赛车的车身车架优化设计【字数：11317】
本文根据近年来中国汽车工程学会举办的大学生巴哈大赛所制定的规则，简单的介绍了参赛的初始车架以及对防滚架所选材料进行相应计算，包含了材料的抗弯刚度、抗弯强度等参数。再严格按照规则上对防滚架的要求以及参赛过程中在初始车架上发现的一些不足的部分，绘制出不同于参赛车架的优化后的新防滚架，最后利用Ansys根据比赛过程中的不同工况进行有限元分析，分析过后阐述赛车车架的设计思路，说明车架的结构对赛事的影响，可为后续设计提供一定的参考意义。此外，本文针对赛车车身等其余部分也进行了简单介绍，对车身等部件可选择的不同材料的参数也进行了对比并且描述了所选材料的优缺点，总结最后选择各种材料的原因。
目录
1．绪论 1
1.1巴哈大赛简介 1
1.2赛车要求 2
1.3本课题研究的主要内容 3
2．车架设计 4
2.1一般设计要求 4
2.2 防滚架材料计算 5
2.3防滚架设计要求 6
2.4本章小结 7
3.车架分析 9
3.1钢管受力分析 9
3.2防滚架受力分析 10
3.3防滚架优化 11
3.4本章小结 13
4．车身设计 14
4.1车身面板和座椅材料的选用 14
4.2车身面板和座椅的制作工艺 15
4.3防火墙和底板的材料选用 15
4.4各部件固定耳片材料选用 16
4.5本章小结 16
5. 结论 17
参考文献 18
致谢 19
1．绪论
1.1巴哈大赛简介
BAJA这一词是从西班牙传来的，在西班牙语中是越野车的意思，但巴哈大赛却是于1976年起源于美国。1973年，美国人Dr William R. Shapton设计了一款2人的全地形车，在密歇根森林举办了一次长达25英里的比赛。1976年，美国南加州大学的Dr John F Stephens设计了一款单人全地形车，首届比赛命名为Mini Baja，当时有10所大学参加，百利通Briggs&Stratton成为发动机赞助商。2000年，此时的百 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
利通已经与汽车工程学会合作超过了20年，为Baja赛事提供的发动机也从原来的M19替换成了M20。
2015年此项赛事被引入中国，是继“中国大学生方程式汽车大赛”成功举办以后，由中国汽车工程学会推出的一个全新的技能型人才培养平台。是一种全新技术教育和工程实践过程，会带给参赛学生新的挑战[1]。
竞赛包括多种静态与动态项目测试，静态项目包括技术检查、赛车设计、成本与制造、商业营销等，动态项目包括牵引力、绕桩、直线加速、操控性耐力比赛等。
此项赛事激发了参赛学生对汽车专业的学习兴趣，使参赛学生进一步的掌握并参与一辆汽车结构设计、制造、装配、调教维护、市场营销等多方面的专业知识和技能，并提高其团队合作能力。通过职业院校和本科院校的同场竞技，促进两类院校汽车专业改革发展，提升专业内涵，为汽车产业输送更多复合型人才。鼓励社会公众对汽车运动的业余爱好；开展社会汽车运动和汽车文化的活动。
现在BAJA大赛已经发展至世界各地：中国、美国、巴西、韩国、南非、印度均举行了一届又一届的比赛从而形成一系列赛事。
中国是从2015年在潍坊的山东荣和国际赛车场举办了首届大学生巴哈大赛，31所学校报名参赛，最终完成注册的有29支车队。比赛以厦门理工学院获得总冠军，哈尔滨工业大学（威海）获得亚军，广西科技大学获得季军落下帷幕。冠军车队也获得了中国汽车工程学会颁发的10万元出国参赛大奖，于2016年代表中国征战美国Baja大赛。
2016年，巴哈大赛于湖南襄阳的梦想赛车场进行比赛。这一年，参赛队伍由2015年的33支，增长到了63支。其中本科院校28支，职校33支，企业队伍2支。冠军依旧可以获得出国参赛大奖，代表中国征战美国巴哈大赛。而且在这一年，来自韩国的韩巴大学也历经重重困难来到中国参加了这次的比赛。
2017年，已经是我国巴哈大赛举办的第三个年头了，参赛队伍达到了91支，参赛队伍有36支本科组、48支职校组、3支高中车队和4支企业车队，赛事规则也进行了更新，举办了两场比赛，一场在乌兰察布举办的职业院校赛事，还有一场在湖南襄阳举办的本科院校赛事。但是大部分学校两场赛事均未缺席。
2018年，赛事热情不减，举办地依然在众人熟悉的湖南襄阳，竞争仍旧像往年那么激烈。依旧有不少院校参与其中，在赛事的举办过程中依旧有不少的精彩画面让人难以忘记，且越来越多的人在关注着。
随着我国巴哈赛事的举办，越来越多的学生及学校关注到这项赛事，也为许多有梦想的赛车人提供了很好的平台。还让许多沉浸在网络世界或者迷茫的学生更加愿意动手操作，同时还培养了学生们的团队合作意识，为我国的汽车行业储备了不少的优秀人才。
1.2赛车要求
赛事规则在不断更新着，为了达到赛事的目标，需要假定参赛车队是一家设计公司，经过设计、制造、测试并且展示一辆目标市场为业余休闲赛车的原型车，并且还需要进行营销方案的比拼。
每个参赛车队均要设计并且制造一辆单座、全地形、运动汽车。该车辆需要达到可靠、可维修、符合人机工程学要求。该车辆应当在速度、操控、驾驶体验以及在崎岖地形和越野条件下的耐用性方面追求市场领先地位，并且能够经受住天气的考验。因为在赛事期间，各种天气的突发会对赛事的举办场地造成不同的影响。由于整个赛道设置的障碍不同，有乱石堆、水坑、单驼峰、双驼峰、滚木、沙石路等等，如图11所示。
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图11 赛道障碍项目内容
此赛道包含了两个动态项目，操控性比赛使用其中的一小部分进行，主要观察赛车快速行驶时经过各种障碍对悬架的受力情况，以及发生翻滚时防滚架是否能承受地面带来的反力。而耐久比赛，则将驶过所有障碍长达4个小时。更加考验赛车的整体性能，各个零部件的配合是否能承受4个小时的磨合。
目录
1．绪论 1
1.1巴哈大赛简介 1
1.2赛车要求 2
1.3本课题研究的主要内容 3
2．车架设计 4
2.1一般设计要求 4
2.2 防滚架材料计算 5
2.3防滚架设计要求 6
2.4本章小结 7
3.车架分析 9
3.1钢管受力分析 9
3.2防滚架受力分析 10
3.3防滚架优化 11
3.4本章小结 13
4．车身设计 14
4.1车身面板和座椅材料的选用 14
4.2车身面板和座椅的制作工艺 15
4.3防火墙和底板的材料选用 15
4.4各部件固定耳片材料选用 16
4.5本章小结 16
5. 结论 17
参考文献 18
致谢 19
1．绪论
1.1巴哈大赛简介
BAJA这一词是从西班牙传来的，在西班牙语中是越野车的意思，但巴哈大赛却是于1976年起源于美国。1973年，美国人Dr William R. Shapton设计了一款2人的全地形车，在密歇根森林举办了一次长达25英里的比赛。1976年，美国南加州大学的Dr John F Stephens设计了一款单人全地形车，首届比赛命名为Mini Baja，当时有10所大学参加，百利通Briggs&Stratton成为发动机赞助商。2000年，此时的百 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
利通已经与汽车工程学会合作超过了20年，为Baja赛事提供的发动机也从原来的M19替换成了M20。
2015年此项赛事被引入中国，是继“中国大学生方程式汽车大赛”成功举办以后，由中国汽车工程学会推出的一个全新的技能型人才培养平台。是一种全新技术教育和工程实践过程，会带给参赛学生新的挑战[1]。
竞赛包括多种静态与动态项目测试，静态项目包括技术检查、赛车设计、成本与制造、商业营销等，动态项目包括牵引力、绕桩、直线加速、操控性耐力比赛等。
此项赛事激发了参赛学生对汽车专业的学习兴趣，使参赛学生进一步的掌握并参与一辆汽车结构设计、制造、装配、调教维护、市场营销等多方面的专业知识和技能，并提高其团队合作能力。通过职业院校和本科院校的同场竞技，促进两类院校汽车专业改革发展，提升专业内涵，为汽车产业输送更多复合型人才。鼓励社会公众对汽车运动的业余爱好；开展社会汽车运动和汽车文化的活动。
现在BAJA大赛已经发展至世界各地：中国、美国、巴西、韩国、南非、印度均举行了一届又一届的比赛从而形成一系列赛事。
中国是从2015年在潍坊的山东荣和国际赛车场举办了首届大学生巴哈大赛，31所学校报名参赛，最终完成注册的有29支车队。比赛以厦门理工学院获得总冠军，哈尔滨工业大学（威海）获得亚军，广西科技大学获得季军落下帷幕。冠军车队也获得了中国汽车工程学会颁发的10万元出国参赛大奖，于2016年代表中国征战美国Baja大赛。
2016年，巴哈大赛于湖南襄阳的梦想赛车场进行比赛。这一年，参赛队伍由2015年的33支，增长到了63支。其中本科院校28支，职校33支，企业队伍2支。冠军依旧可以获得出国参赛大奖，代表中国征战美国巴哈大赛。而且在这一年，来自韩国的韩巴大学也历经重重困难来到中国参加了这次的比赛。
2017年，已经是我国巴哈大赛举办的第三个年头了，参赛队伍达到了91支，参赛队伍有36支本科组、48支职校组、3支高中车队和4支企业车队，赛事规则也进行了更新，举办了两场比赛，一场在乌兰察布举办的职业院校赛事，还有一场在湖南襄阳举办的本科院校赛事。但是大部分学校两场赛事均未缺席。
2018年，赛事热情不减，举办地依然在众人熟悉的湖南襄阳，竞争仍旧像往年那么激烈。依旧有不少院校参与其中，在赛事的举办过程中依旧有不少的精彩画面让人难以忘记，且越来越多的人在关注着。
随着我国巴哈赛事的举办，越来越多的学生及学校关注到这项赛事，也为许多有梦想的赛车人提供了很好的平台。还让许多沉浸在网络世界或者迷茫的学生更加愿意动手操作，同时还培养了学生们的团队合作意识，为我国的汽车行业储备了不少的优秀人才。
1.2赛车要求
赛事规则在不断更新着，为了达到赛事的目标，需要假定参赛车队是一家设计公司，经过设计、制造、测试并且展示一辆目标市场为业余休闲赛车的原型车，并且还需要进行营销方案的比拼。
每个参赛车队均要设计并且制造一辆单座、全地形、运动汽车。该车辆需要达到可靠、可维修、符合人机工程学要求。该车辆应当在速度、操控、驾驶体验以及在崎岖地形和越野条件下的耐用性方面追求市场领先地位，并且能够经受住天气的考验。因为在赛事期间，各种天气的突发会对赛事的举办场地造成不同的影响。由于整个赛道设置的障碍不同，有乱石堆、水坑、单驼峰、双驼峰、滚木、沙石路等等，如图11所示。
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图11 赛道障碍项目内容
此赛道包含了两个动态项目，操控性比赛使用其中的一小部分进行，主要观察赛车快速行驶时经过各种障碍对悬架的受力情况，以及发生翻滚时防滚架是否能承受地面带来的反力。而耐久比赛，则将驶过所有障碍长达4个小时。更加考验赛车的整体性能，各个零部件的配合是否能承受4个小时的磨合。
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