杨 冲，连晋毅，张 强，王发听 (太原科技大学，太原 030024)

众所周知，汽车总质量会影响到汽车的滚动阻力、坡道阻力和加速阻力，并对汽车的燃油经济性有很大影响[1]。因此，为了降低节能竞技赛车的油耗水平，需要对整车质量进行轻量化处理[2-4]。而车架作为整车的承载构件，其结构相对复杂，质量也最大，故而优化车架是整车轻量化的一个设计难点[5-7]。

1 建立节能车的车架模型并划分网格

本文分析的节能赛车搭载本田Honda 125cc四冲程发动机，采用前二后一的车轮布置方案，后轮驱动。车架结构为边梁式平行梯形结构[8-9]，由2 根左右分开的纵梁和4 根横梁组成，车架材料为AL6061 变形铝合金管材。

1.1 节能车模型简化

图1所示赛车实物图，建立如图2所示的带有虚拟驾驶员的车架模型图。

为适合导入软件进行分析，对转向部分进行简化，对质量参数作等效变换，取质量集中在转向筋板中部，质量参数如表1所示。

图1 赛车实物图

图2 带有虚拟驾驶员的车架图

1.2 约束与载荷

车架上安装发动机底板的目的，既是作为承载——固定发动机，又可提高整体的强度。后面的分析从理论上证明了加筋板后的加固作用。

表1 质量参数

不加发动机时，由于车架固定板有个内倾的空间角，车架会向内扭曲变形。约束及载荷分布情况等如表2所述。

图3 车架结构简图

1.3 划分网格

利用pro/e来实现三维实体建模，利用pro/e自带的有限元分析软件mechanical分析，实现了三维软件从建模到分析的无缝化连接，极大地方便了分析优化的过程。……