在FSAE这个赛事项目中，中国的发展要远落后于欧美。我国大学最早参加FSAE赛事是在2007年，当时湖南大学派车队去参加美国的FSAE的竞赛。随着湖南大学的首次参加，紧接着我国有不少高等学院也开始成立自己的车队，并且积极参加FSAE的赛事。随着越来越多的国内大学成立且拥有自己的车队，我们国内也成立了一个类似于国际FSAE赛车方面的赛事，在国内叫做中国大学生方程式汽车大赛（FSC）。而今年的方程式大赛总共有121个车队报名，其中电车有43所院校报名，油车有78所院校报名。从油车组有43所院校报名，可以看出越来越多的大学车队开始重视汽车新能源动力的发展。

一个优秀的车架，是赛车在比赛中发挥出色的基础，也是在赛车最初设计时最先要考虑的。车架是作为赛车与其它零部件相互结合的一个基础框架,并承受着来自内与外各方面的作用力。赛车的各个部件能否可以很好地工作,主要依于赛车车架设计的优良。在保证赛车车架结构优良性的同时也需要考虑赛车的轻量化，毕竟现在的汽车设计都越来越重视轻量化了。对于赛车车架的力学研究是一个复杂且综合的研究项目，因此，在赛车车架设计过程中，利用ANSYS软件进行优化分析是十分有必要的。

1.2赛车的研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3课题研究的意义与目的

高校积极参加FSAE赛事，可以使参加本赛事的同学通过赛事的综合实际需求，掌握相关软件和基本的焊接、选材及加工等技能，提高作为一个汽车工程师应有的专业素养。高校与高校之间的竞赛，也可以加强两校或多校之间的学术交流，进而更好的推动赛事的发展。

本文研究的对象是FSAE赛车的车架，利用ANSYS软件分析、校核车架的强度、刚度及振动特性能否达到要求，并为其改进提供依据。赛车在赛道上表现的好坏，与赛车车架设计有直接的关系。在赛车比赛过程中，车架要承受各种复杂载荷的激励。所以好的车架是取得好成绩的基础，如何更好的提高赛车车架的性能是每一个参赛队伍都需要解决的问题。

1.4课题研究的内容

本课题主要通过ANSYS等软件分析赛车在竞赛时，地面对于赛车的各种作用力，作用在赛车车架时，车架的刚度、强度能否满足安全要求以及车架能否达到赛车所需要的动态特性。

有限元分析一般需要先建立模型，然后根据FSAE赛事对于赛车车架的结构要求，建立车架的三维几何模型，在确定赛车实体车架制造之前构造一个有限元模型来进行静态分析和模态分析，确保整车性能。一般包括赛车车架的强度、刚度和车架的模态分析。最后是赛车的结构优化，尽可能的降低赛车的质量和燃油消耗率。赛车车架所受到的力是复杂的合力，所以在车架设计时可多采用三角形结构来提高车架的稳定性。

第二章有限元简介及赛车车架模型建立

2.1有限元的基本原理和分析步骤

2.1.1有限元的发展历程

1960年Clough第一次提出了“有限单元法”概念。

1963-1964年Besseling、Melosh等人确认有限元法是处理连续问题的一种普遍方法，并为其找到了理论基础。

1965年后开始进一步建立有限元方程和利用加权余量法来确定单元特性。

上世纪70年代以后，随着计算机科技技术的迅速发展，有限元法的理论和研究也变得空前活跃。

上世纪80年以后，有限元法已由原来的静态应力分析发展到动态响应、噪声、碰撞及优化设计等方面。

车辆工程有限元分析技术在有限元的软件技术、分析方法中，及占据着极为重要的位置。而通过有限元研究车辆的可靠性和寻找最佳的设计方案对车辆零件、部件、以及车辆结构进行的动力学仿真分析是重要手段。