[发明专利]赛车车架性能分析方法、装置、设备及可存储介质

权利要求书

1.一种赛车车架性能分析方法，其特征在于，包括：

获取赛车车架参数；

根据所述赛车车架参数以及预设的竞赛规则，建立车架模型，并基于预设的车架材料计算出所述车架模型的理论质量；

根据预设的车架仿真单元、车架仿真网格尺寸、仿真载荷条件以及仿真约束条件，对所述车架模型分别进行满载弯曲工况、满载扭转工况、紧急制动工况、高速转弯工况、弯曲刚度以及扭转刚度的有限元仿真分析，获得仿真分析结果；

根据所述仿真分析结果，确定所述车架模型的弯曲刚度以及扭转刚度；

对所述车架模型进行自由模态分析，确定发动机激振频率；

根据所述赛车车架参数、所述车架模型的理论质量、所述仿真分析结果、所述发动机激振频率、所述车架模型的弯曲刚度以及扭转刚度，生成赛车车架性能分析结果；

所述预设的车架仿真网格尺寸的确定方法，包括：

对不同网格尺寸的悬臂梁模型进行仿真分析，确定悬臂梁理论最大挠度以及最大应力；

根据所述悬臂梁理论最大挠度以及最大应力，确定车架仿真网格尺寸；

所述对不同网格尺寸的悬臂梁模型进行仿真分析，确定悬臂梁理论最大挠度以及最大应力的步骤，包括：

对不同网格尺寸的悬臂梁模型进行仿真分析，获取施加集中力、悬臂梁长度、悬臂梁截面外径、悬臂梁截面内径、材料弹性模量以及扭矩；

根据所述施加集中力、悬臂梁长度、悬臂梁截面外径、悬臂梁截面内径以及材料弹性模量，确定悬臂梁理论最大挠度；

根据所述施加集中力、悬臂梁长度、悬臂梁截面外径、悬臂梁截面内径以及扭矩，确定悬臂梁最大应力；

所述根据所述施加集中力、悬臂梁长度、悬臂梁截面外径、悬臂梁截面内径以及材料弹性模量，确定悬臂梁理论最大挠度的计算公式为：

式中：fmax是悬臂梁最大挠度mm；F是施加集中力N；L是悬臂梁长度mm；E是材料弹性模量GPa；I是截面惯性矩mm⁴；α＝d/D；D是梁截面外径mm；d是梁截面内径mm；

所述根据所述施加集中力、悬臂梁长度、悬臂梁截面外径、悬臂梁截面内径以及扭矩，确定悬臂梁最大应力的计算公式为：

式中：σ_r4是等效应力MPa；σ是危险点正应力MPa；T是危险点切应力MPa；M是扭矩N·m。

2.根据权利要求1所述的赛车车架性能分析方法，其特征在于，所述根据预设的车架仿真单元、车架仿真网格尺寸、仿真载荷条件以及仿真约束条件，对所述车架模型分别进行满载弯曲工况、满载扭转工况、紧急制动工况、高速转弯工况、弯曲刚度以及扭转刚度的有限元仿真分析，获得仿真分析结果的步骤，包括：

根据预设的车架仿真单元以及车架仿真网格尺寸对所述车架模型进行网格划分，建立有限元模型；

对所述有限元模型进行车架材料属性的定义处理；

根据预设的仿真载荷条件对所述有限元模型分别进行满载弯曲工况、满载扭转工况、紧急制动工况、高速转弯工况、弯曲刚度以及扭转刚度的载荷加载处理；

根据预设的约束条件对所述有限元模型分别进行满载弯曲工况、满载扭转工况、紧急制动工况、高速转弯工况、弯曲刚度以及扭转刚度的自由度约束处理；

对所述载荷加载处理以及自由度约束处理后的满载弯曲工况、满载扭转工况、紧急制动工况、高速转弯工况、弯曲刚度以及扭转刚度进行有限元仿真分析，获得仿真分析结果。

3.根据权利要求1所述的赛车车架性能分析方法，其特征在于，所述根据所述仿真分析结果，确定所述车架模型的弯曲刚度以及扭转刚度的步骤，包括：

根据所述仿真分析结果，获取车架轴距信息、加载点到支点的距离信息、测量点到支点的距离信息、测量点挠度信息、车架扭转角信息、施加力信息以及力臂长度信息；

将所述车架模型简化成简支梁模型，根据所述车架轴距信息、加载点到支点的距离信息、测量点到支点的距离信息以及测量点挠度信息，确定所述车架模型的弯曲刚度；

将所述车架模型简化成平面矩形，根据所述车架扭转角信息、施加力信息以及力臂长度信息，确定所述车架模型的扭转刚度。