导读:吉林大学吉速方程式车队成立于2009年,是吉林大学汽车工程学院面向中国大学生方程式汽车大赛(FSCC)组建的大学生科技创新团队,是中国大学生方程式汽车大赛的创始车队之一。十余年来,吉速车队坚持技术创新路线,依托吉林大学相关学科优势和丰富的实验室资源,求实创新,励志图强,打造成为国际一流的大学生方程式车队。
仿真秀是一个专业仿真知识服务平台,目前拥有1500多名仿真优质内容创作者,其中仿真秀App注册用户突破30W人。拥有CAE、CAD和CAM等原创视频教程50W分钟,拥有2000多家企业和高校用户在平台深度学习专业的仿真职业技能。自2019年起,已与中国大学生方程式大赛50多支车队进行仿真技术合作,助力大学生方程式大赛车队技术专业化。
2020年1月,仿真秀首次与吉速车队达成合作,为吉速车队提供方程式汽车仿真设计在线学习教程,并为吉大学子争夺冠军提供强有力的有限元仿真技术支持。
以下内容是吉速车队2020年夺冠的心路历程。
——吉速的再一年——
⼀个昏暗的加⼯⼚⾥,吸了⼏个通宵的粉尘,完成了夹具的搭建、⻋架的焊接和喷漆,与单体壳实现了堪⽐空间站难度的对接。
九⽉,熬过开学考试,队员们⼀头扎进实验室,攒了大半年的劲,全使在了这辆⻋上,完成了全新空⽓动⼒学套件的安装、机械增压器的台架试验、制作了集成度更高的整⻋线束,在某个深夜成功点⽕,开启了本赛季的正式训练。
⼗⼀⽉的⽐赛,只留给我们两个⽉的装配和训练时间,没时间制作新单体壳的我们,只得将新⼀代赛⻋的模具和零件封存起来,以改进后的“Gspeed2020”参赛,⽽这也带来了前所未有的机遇。
——致谢仿真秀——
2020赛季设计工作开始之初,我们团队就了解“仿真秀”这个非常专业有限元仿真学习平台。深入了解之后我们发现,在仿真秀平台学做结构设计是一个很好的机会,一个既能很好地完成设计任务,也能充实自己知识储备的机会。尤其是对于零零碎碎接触了一些有限元分析方法,但对软件操作和系统的理论理解不深刻并且缺乏仿真分析经验的同学们来说,仿真秀是一个能快速找到诸多优质学习资料的平台。
当我们在仿真秀APP搜索页面寻找需要的学习内容时,“课程”和“文章”两个板块提供了大量的视频、文字和图片资料,其中有系统的课程,也有针对某些特定问题的实际案例分析。这些资料在很大程度上解决了我们仿真过程中的诸多困难,为吉速车队2020赛季结构件的设计节约了许多时间。
以2020赛季底盘部分的CAE分析为例:因为受到疫情的冲击,我们采用了上年车改造的参赛方案,但依照“问题导向型”的分析方法,我们在底盘方面进行了许多结构上的改造。为了更好的悬架动力学性能,我们重新设计了前三角臂;为了解决前横向稳定杆提供的扭转刚度不足的问题,我们改变了其安装形式等。这些问题的解决都离不开ANSYS Workbench软件平台,其中静力学校核、基于变密度法的拓扑优化分析、联合ncode的疲劳分析等较为全面的研究也为我们赢得比赛发挥了一定的作用。
下面两幅图是我们对比前横向稳定杆在改变了安装形式前后,在相同受载条件下,杆的转角关系:
安装形式改变前赛车前横向稳定杆的转角
安装形式改变后赛车前横向稳定杆的转角
可以看出,在改变安装形式后,减少了横向稳定杆的受弯长度,扭转刚度提升近20%。
下面的图片展示的是我们利用ANSYS进行后三角臂拓扑优化的结果,我们设置了应力水平200Mpa以下和螺栓孔位移量0.2mm以内的条件,力求目标形变量最小,最后考虑到加工工艺和加工成本等现实问题,完成了后三角臂结构的“定稿”,后续我们也对其进行了进一步的静力学校核和疲劳分析。
这些结构方面研究分析的学习进步,离不开我们在仿真秀APP中搜索学习到的理论知识和案例,真的很有帮助。感谢!
——免费领取仿真学习包——
仿真秀平台与吉速车队的合作只是开始,未来,欢迎全国理工科院校车队、学生社团和高校老师与我们合作。我们将为理工学子带来包括但不限于有限元学习周、高校设计大赛、考试认证和前沿仿真技术沙龙等活动。也欢迎高校老师在仿真秀平台分享自己的知识、观点和经验等等。
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