吉文哲，李 浩，朱 凯

(商丘职业技术学院，河南 商丘 476100)

通过轻量化设计，减轻整车重量、增加续航里程，是新能源汽车技术发展的一个重要研究方向.车架是电动方程式赛车的基体，其重量约占整车整备质量的15%～20%.在保证安全的前提下，减轻车架的自重有助于实现整车的轻量化，从而提升电动赛车的续航里程[1].为了参加人力资源和社会保障部、中国机械工业联合会共同主办的首届全国新能源汽车关键技术技能大赛——汽车装调工(新能源汽车轻量化技术)赛项，我校自主设计并制作了一辆纯电动方程式赛车.本文以该赛车的车架为研究对象，通过有限元分析法，对车架上具有富余强度的结构进行优化改进，再经过多种典型工况下刚度和强度的校核，保证车架满足安全性、可靠性的要求，从而最终实现车架的轻量化.

1 电动赛车车架初始设计

1.1 车架的结构设计

通过调研和文献资料的查阅得知，桁架式车架往往比承载式车架的强度与刚度更高，且容易加工制作，因此参赛车架最终选用了空间桁架式的结构[2].结合大赛规则要求，并充分考虑人机工程学，在Solid Works软件中对车架进行了分段造型设计，主要包括驾驶舱、主环、前舱、前环及后悬安装区等结构的设计，最终建立了鲨鱼流线型的车架三维模型，总尺寸为2283 mm×1167 mm×1495 mm(长×宽×高)，如图1所示.

图1 鲨鱼流线型车架模型

1.2 车架的材料选择

本次电动方程式赛车车架所有的杆件均采用30CrMo钢管，即4130钢管，其物理性……