在弯曲工况的基本上，开释左前轮的全部自由度。提交RADIOSS计较后，获得最大变形为 7.7mm，最大应力为190.9MPa，靠近屈服极限205MPa。最大应力位于右前轮的毗连处，但这种扭转环境在路面精良的赛场根基不会呈现。为防备万一可以在毗连车轮的部位加焊钢片，以增进局部管壁厚度。

　　3 其余工况的校核

　　壳单位的厚度为0.9mm。

　　(a)位移云图 (b)应力云图

　　最极度的刹车状况是车轮在地面滑行，因为是本车是后轮刹车，故束缚两前轮x、y、z偏向及后轮z向自由度，在后轮施加向后的制动力545N。

　　3.4 校核总结

　　在上一计划阶段，计划职员借助HyperWorks软件的辅佐，通过拓扑优化计划了节能车车架。因为该车架是为竞技角逐而计划的，并不必要满意一般行使，为了最大限度发掘车架轻量化的潜力，通过进一步尺寸优化，减轻车架重量，并在各工况下举办车架刚度和强度的有限元说明，担保赛车能顺遂完赛。

　　原料参数：弹性模量：2.1× MPa，泊松比：0.3，密度：7.93× t/mm3。

　　图3 配置离散变量

　　将人体重力和动员机重力以匀称漫衍力的情势施加在车架响应位置，车壳通过6个安装点与车身相连，故将车壳重力分手为六个力漫衍于车架周围。

　　尺寸优化后管壁较薄，并且车架是从满载弯曲工况角度计划的，因此还必要检讨它在其余工况下的示意，天圆液压缸筒，举办刚度和强度的有限元说明。

　　图5 制动工况下的应力云图

　　颠末在其余极限工况下对车架举办有限元说明后，此车架仍满意刚度和强度要求。证明通过满载弯曲工况角度出发，计划节能车车架的这一方案是可行的。

　　制动工况中应力和变形减小是由于后轮制动的缘故起因，制动力对车架发生的弯矩浸染结果与车架遭受重力发生的弯矩浸染相反，两者彼此抵消部门，减轻了车架的变形。

　　最后，这个借助HyperWorks软件，通过拓扑优化和尺寸优化计划出的车架，担当住了理论和实践的检讨，参赛后这辆节能车取得了本队四次参赛中的最好后果。

　　1 有限元模子成立

　　通过GRAV卡片，添加车架自身的重力。

　　3.3扭转工况

　　图6 扭转工况的位移和应力云图

　　2 尺寸优化

　　3.1 启动工况

　　车架的最大变形为4.1mm，因为车架的最大弯曲挠度要求小于10mm，故刚度满意计划要求。最大应力为69.1MPa，304牌号的不锈钢原料屈服强度为205MPa，可以获得安详系数为3.0，有较大的安详裕度，以是尚有较大的优化潜力。为了在现有前提长进一步减轻车架重量，可以举办尺寸优化。

　　图7 实车

　　提交RADIOSS计较求解后，最大应力为160.4MPa，最大变形9.9mm，其各自产生的位置与满载弯曲工况中靠近。应力和变形的增大是因为后轮驱动的缘故起因，启动时向前的驱动力对纵梁发生弯矩，并与车架上原有负载的浸染相叠加，增大了车架变形和应力。应力和变形仍在计划指标的范畴内，只是安详系数不高，但思量到启动次数较少，以为此车架如故可以满意启动工况的要求，并且这恰好达到了最大限度施显现原料机能的目标，切合此项竞技赛事的要求。

　　束缚配置：节能车回收两前轮、一后轮的情势。为了布局简朴，节能车没有计划弹性悬架体系，车轮与车架直接相连。为模仿静态满载工况，在安装前后轮轴的部位配置rb2单位，开释它们x偏向和绕y轴动弹的自由度，束缚其余自由度。