大学生方程式赛车碳纤维轮圈结构设计与优化

作     者：严择圆 郭巍 鲁亚妮 郝黎艳 朱鹏屿 YAN Zeyuan;GUO Wei;LU Yani;HAO Liyan;ZHU Pengyu

作者机构：武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 

出 版 物：《重庆大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chongqing University)

年 卷 期：2019年第42卷第8期

页      面：30-38页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目资助(51605356) 2018年国家级大学生创新创业训练计划资助项目(20181049707008) 新能源汽车科学与关键技术学科创新引智基地资助项目(B17034)~~ 

主　　题：碳纤维复合材料 有限元分析 轮辋 轻量化设计 

摘      要：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%。