【大學(xué)生方程式賽車動力匹配設(shè)計論文開題報告】

一、研究背景和意義（一）研究背景中國大學(xué)生電動方程式大賽于2013年首次舉辦，在現(xiàn)如今資源短缺和環(huán)境污染的兩大社會難題下，此項大賽的開展為中國電動汽車行業(yè)發(fā)展做出了有力的推動。為了保證參賽大學(xué)生能夠按時完成賽車的制作，大賽組委會不定期開展各方面培訓(xùn)，培訓(xùn)項目涵蓋整車的設(shè)計制造、成本營銷及結(jié)構(gòu)分析等。通過培訓(xùn)使學(xué)生能夠合同協(xié)作、自主創(chuàng)新，從而提升參賽隊員的綜合能力，為國內(nèi)電動汽車行業(yè)培養(yǎng)一批具有工程基礎(chǔ)的高水平人才。作為一項以安全和競速為主題的全國性賽事，參與賽事的比賽車輛必須滿足大賽制定的規(guī)則，并在比賽前完成所有的車檢程序，在車檢合格后方可進入比賽區(qū)域進行比賽。以此為背景，研究中國大學(xué)生方程式賽車動力匹配設(shè)計。（二）研究意義依托大學(xué)生方程式賽車研發(fā)項目，在前幾代電車動力系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)之上，設(shè)計了新的賽車動力系統(tǒng)。對電機參數(shù)、傳動比、電池組容量及電池組數(shù)等進行了匹配設(shè)計及選型；通過軟件的仿真，驗證所設(shè)計的動力系統(tǒng)能夠滿足賽車性能需求，所以中國大學(xué)生方程式賽車動力匹配設(shè)計具有極其重要的現(xiàn)實意義。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀（一）國內(nèi)研究狀況相比于國外賽事發(fā)展，國內(nèi)FSAE起步較晚。最早是在2006年九月，由臺灣南臺科技大學(xué)自主完成的賽車在日本參加FSAE大賽。2008年，湖南大學(xué)完成中國內(nèi)地第一輛大學(xué)生方程式賽車設(shè)計，并在美國洛杉磯SAE西部賽上取得新秀第四名的好成績。同年，F(xiàn)SAE賽事在哈爾濱舉辦的全國車輛工程教學(xué)指導(dǎo)委員會年會中得到了廣泛關(guān)注。通過委員會的邀請，同濟大學(xué)李理光教授對大賽在中國進行的意義、世界各國開展情況、賽事的成本以及對大賽在國內(nèi)開展的初步設(shè)想進行了詳細(xì)的主題報告，在年會上產(chǎn)生了巨大的反響。隨著國際大賽影響力的不斷擴大，中國FSAE大賽開始迅速發(fā)展。2010年，中國汽車工程學(xué)會和易車網(wǎng)聯(lián)合發(fā)起了中國的第一屆大學(xué)生方程式賽車比賽(FSC)。中國大學(xué)生方程式汽車大賽是一項由高等院校車輛工程專業(yè)或汽車相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生組隊參加的汽車設(shè)計與制造比賽，同時具有著專業(yè)的裁判團隊。裁判隊伍來自于一汽、東風(fēng)、上汽、長安和北汽等汽車廠，以及中國汽車技術(shù)研究中心、上海機動車檢測中心等科研機構(gòu)的專業(yè)人士。歷經(jīng)十年的發(fā)展，大賽的規(guī)模不斷擴大，越來越多的高校參與到大賽中。（二）國外研究狀況JFSAE方程式大賽起源自1979年的美國Mini一Indy賽車運動，比賽要求制作一臺5馬力木質(zhì)賽車,當(dāng)時十三支參賽隊伍共有十一支隊伍完成比賽1。兩年后,第一屆FSAE方程式大賽由美國的奧斯汀德克薩斯大學(xué)主辦，共有6所大學(xué)報名，但實際參加比賽只有四支車隊。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，大賽的熱度不斷發(fā)酵，美國汽車工程師學(xué)會緊接著在密歇根州、加利福尼亞州和弗吉尼亞州開展了三屆FSAE大賽。1998年，英國機械工程師學(xué)會舉辦了第一屆FSAE比賽，標(biāo)志著大賽開始進入國際舞臺。隨后，澳大利亞汽車工程師學(xué)會于2000年在澳大利亞舉辦了第一屆FSAE大賽，2003年日本舉辦了第一屆FormulaSAEJapan，此外德國、意大利、巴西也在本地舉辦了FSAE賽事。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，大賽的比賽內(nèi)容逐漸升級。2007年，美國塞耶工程學(xué)院舉辦了第一屆混合動力方程式比賽(FormulaHybrid)，在傳統(tǒng)大賽的規(guī)則要求下，將燃油的使用率加入了成績考量。伴隨著電動汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，歐洲各國政府也開始重視電動汽車工程技術(shù)的培養(yǎng)，2010年，第一屆FSAE電動方程式大賽在德國舉行，對FSAE賽事的內(nèi)容做了有力的拓展。三、研究目標(biāo)與內(nèi)容（一）研究目標(biāo)本文以參與大學(xué)生純電動方程式大賽的賽車為研究對象，深入研究了由整車性能指標(biāo)決定的動力參數(shù)匹配，并采用仿真分析的方法對匹配參數(shù)的合理性進行了驗證。在此基礎(chǔ)上，完成了符合賽車電氣系統(tǒng)的設(shè)計，并通過實車試驗和上位機調(diào)試驗證了系統(tǒng)的合理性。（二）研究內(nèi)容一、引言二、系統(tǒng)總體設(shè)計方案三、賽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計（一）電機功率匹配設(shè)計（二）電池組匹配設(shè)計（三）傳動比的選擇四、系統(tǒng)模型建立及仿真計算五、仿真結(jié)果及分析六、結(jié)論四、參考文獻(xiàn)[1]劉浩宇,席紅霞,陳浩,等.FSAE賽車傳動系統(tǒng)匹配動力性能的研究及輕量化設(shè)計[J].汽車零部件,2020(7):5.[2]祁菡芮,周清泉,翟元龍,等.基于CRUISE的FSAE賽車的動力傳動系統(tǒng)匹配仿真[J].信息記錄材料,2017,18(7):2.[3]毛鴻,寧愛林.FSAE賽車動力系統(tǒng)匹配的現(xiàn)狀與發(fā)展綜述[J].汽車實用技術(shù),2018(9):3.[4]李中豪,賈詩昊,劉哲,等.FSAE方程式賽車的新型懸架動力學(xué)設(shè)計方法[J].河南科技,2021,40(15):3.[5]郭忠慶,高聰聰,陳潮洲.FSAE電動方程式賽車動力系統(tǒng)匹配及仿真[J].交通節(jié)能與環(huán)保,2019,15(4):4.[6]衛(wèi)春巍,宋鵬,劉巖川,等.基于FSAE規(guī)則的賽車動力系統(tǒng)研究[J].中國機械,2013(7):2.[7]郝國凱,陳剛.一種FSAE賽車空氣動力學(xué)套件連接結(jié)構(gòu):,CN109733490A[P].2019.[8]蘇禹帆,楊偉,顏宇,等.基于FSAE車輛動力學(xué)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計[J].江蘇科技信息,2019,36(16):5.[9]毛鴻.基于CRUISE的FSAE賽車動力性能匹配優(yōu)化研究[J].時代汽車,2018(5):2.[10]李嘉寅,劉寧寧,沈鈺豪,等.FSAE賽車空氣動力學(xué)套件優(yōu)化設(shè)計[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2021,35(1):8.[11]柏秋陽,王輝,李嘉凡,等.FSAE賽車空氣動力學(xué)套件組合設(shè)計分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2016,39(5):7.[12]劉一鳴,張艷偉.基于ANSYS瞬態(tài)動力學(xué)和Fluent分析的FSAE賽車制動盤優(yōu)化設(shè)計[J].信息周刊,2020(6):3.[13]韓小強,王洪宇,侯文彬.基于FSAE賽車的空氣動力學(xué)套件設(shè)計及CFD分析[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2016,14(1):5.[14]祁菡芮,周清泉,翟元龍,等.基于C