大学生电动方程式赛车设计

1.1.1信息收集/002

1.1.2设定目标名次/003

1.2整车形式/004

1.2.1赛车基本样式/004

1.2.2驱动形式选择/005

1.2.3重要部件选型/007

1.2.4基本参数选取/009

1.3赛车总体布置/011

1.3.1部件空间安排/011

1.3.2制定分系统设计目标/012

第2章单体壳

2.1单体壳材料介绍/015

2.1.1“三明治”结构层合板/015

2.1.2碳纤维布/016

2.1.3夹芯材料/0182.2单体壳设计/019

2.2.1单体壳几何设计/019

2.2.2结构等同性表格与单体壳铺层/020

2.2.3单体壳附件设计/021

2.2.4预埋件设计/022

2.2.5单体壳仿真校核/023

2.3单体壳加工/024

2.3.1成型工艺/024

2.3.2模具介绍/025

第3章悬架

3.1悬架简介/028

3.2悬架预设计/029

3.2.1轮胎和轮辋的选择/029

3.2.2轴距和轮距的确定/030

3.3悬架几何设计/030

3.3.1车轮定位参数/031

3.3.2悬架等效臂/033

3.3.3侧倾中心/035

3.3.4纵倾中心/036

3.3.5悬架杆系设计/037

3.4悬架刚度阻尼匹配/038

3.4.1质量分布/038

3.4.2悬架弹性元件和阻尼元件的常见布置方式/039

3.4.3线刚度计算/040

3.4.4偏频计算/040

3.4.5角刚度计算/041

3.4.6阻尼比计算/041ⅢⅣ3.5设计过程中部分软件仿真过程介绍/042

3.5.1Optimum Kinematics悬架运动学仿真/042

3.5.2Ansys Workbench静力学仿真/047

第4章转向系统

4.1转向系统概述/054

4.1.1转向系统组成/054

4.1.2转向系统设计目标/055

4.1.3转向特性/055

4.1.4线性二自由度汽车模型/056

4.1.5稳态回转行驶/057

4.1.6前、后轮侧偏角绝对值之差/058

4.2转向系统基本参数/058

4.2.1传动比/058

4.2.2*小转弯半径/059

4.3阿克曼转向/060

4.4转向器/063

4.4.1转向器选型/063

4.4.2齿轮齿条设计/065

4.4.3齿轮齿条校核/067

4.5转向柱/067

4.5.1材料/068

4.5.2万向节/069

4.6转向旷量/072

第5章传动系统

5.1传动系统布置形式/074

5.1.1电机中央驱动形式/0745.1.2轮边电机驱动形式/075

5.1.3轮毂电机驱动形式/076

5.2减速器/077

5.2.1减速器传动比的确定/077

5.2.2主减速器形式/080

5.2.3轮边减速器形式/087

5.3差速器/088

5.3.1普通齿轮差速器/088

5.3.2防滑差速器/089

5.4半轴总成/092

5.4.1半轴设计计算/093

5.4.2万向节选型/093

5.5车轮系统/094

5.5.1立柱/095

5.5.2轮毂/096

5.5.3轮辋/097

第6章制动系统

6.1制动系统总体布置/102

6.1.1制动系统规则梳理/103

6.1.2制动管路布置形式的确定/103

6.1.3制动器形式的确定/105

6.2确定制动系统基本参数/106

6.2.1制动系统相关基本参数及来源/106

6.2.2制动系统基本工作原理/107

6.2.3相关计算过程/108

6.3制动卡钳的选择/112

6.3.1制动卡钳类型的确定/112ⅤⅥ6.3.2制动卡钳相关基本参数的确定/113

6.4制动盘的设计/115

6.4.1制动盘基本介绍/115

6.4.2制动盘的相关设计/116

6.5制动主缸的选择/118

6.5.1制动主缸类型的确定/118

6.5.2制动主缸相关基本参数的确定/120

第7章人机系统

7.1驾驶坐姿/126

7.1.1车手数据采集/126

7.1.2舒适坐姿角度/127

7.1.3方向盘与踏板定位/128

7.1.4坐姿检查/129

7.1.5人机台架/130

7.2人机交互/130

7.2.1座椅/130

7.2.2踏板/132

7.2.3仪表/134

7.2.4方向盘/135

7.2.5结语/136

7.3车手安全装备/136

7.3.1安全带/137

7.3.2穿戴装备/138

7.3.3头枕/138

7.3.4驾驶舱/139

7.3.5防火墙/139第8章空气动力学

8.1空气动力学基本原理/143

8.1.1下压力的产生/143

8.1.2阻力的产生/145

8.2空气动力学套件/146

8.2.1总体要求/146

8.2.2尾翼/147

8.2.3前翼/150

8.2.4扩散器/151

8.3CFD仿真/152

8.4复合材料加工工艺/154

8.4.1准备工作/154

8.4.2铺层工艺分类/155

8.4.3翼片的加工/156

第9章动力电池

9.1总体参数确定/161

9.1.1电池组电压确定/161

9.1.2电池组能量确定/162

9.1.3电池组其他参数确定/164

9.2电芯选型/165

9.3模组设计/168

9.3.1汇流排种类/169

9.3.2汇流排连接形式/170

9.3.3电池信息采集/171

9.3.4模组机械结构/172

9.3.5模组散热/173ⅦⅧ9.4高压元器件选型/174

9.4.1高压插头/174

9.4.2绝缘继电器/174

9.4.3预充继电器/175

9.4.4预充电电阻/176

9.4.5熔断器/176

9.4.6电压表/高压指示灯/177

9.4.7绝缘检测装置/178

9.4.8维护插头/178

9.4.9高压线缆/179

9.5机械设计结构/179

9.5.1模组结构/179

9.5.2电池箱体/181

9.6热管理设计与仿真/183

9.6.1电池热力学分析/185

9.6.2电池热力学建模/186

9.6.3电池热仿真/188

9.7电池管理系统/189

9.7.1大学生方程式赛事现状/189

9.7.2电池管理系统架构/190

9.7.3电池管理系统功能/192

9.7.4自制电池管理系统/196

9.8电池充放电试验/197

9.8.1试验仪器介绍/198

9.8.2充放电测试试验流程/199

9.9动力电池项目管理/200第10章电机系统

10.1电机简介/205

10.1.1电机的分类/205

10.1.2直流电机/206

10.1.3异步电机/207

10.1.4同步电机/208

10.1.5开关磁阻电机/209

10.1.6步进电机/209

10.2电机参数/210

10.2.1电机典型参数/210

10.2.2电机特性曲线/211

10.2.3电机参数选择/212

10.3赛车驱动形式/215

10.4电气连接/216

10.4.1线缆/216

10.4.2电气连接器/218

10.4.3电磁屏蔽/219

10.5冷却系统/220

10.5.1冷却方式/221

10.5.2赛车常见冷却部件/223

10.6电机台架试验/224

10.6.1台架组成部分/224

10.6.2试验内容/226

10.7制动能量回收/226

第11章电子电路

11.1配电系统设计/230ⅨⅩ11.1.1低压电池参数设计/230

11.1.2低压电源设计/231

11.2安全系统设计/234

11.2.1安全回路总体设计/234

11.2.2主开关（GLVMS、TSMS）/235

11.2.3急停开关/236

11.2.4惯性开关/236

11.2.5互锁/237

11.2.6自锁/238

11.2.7制动系统可行度检测装置（BSPD）/238

11.2.8驱动系统激活指示灯（TSAL）/242

11.3线束设计/245

11.3.1线束整体设计/245

11.3.2线束设计方法/246

11.3.3线束缠绕方法/246

第12章电控系统

12.1赛车的电控系统/250

12.1.1赛车常用传感器/251

12.1.2赛车的数据采集/253

12.2常见的赛车控制方法/253

12.3整车动力学模型/255

12.3.17自由度车辆动力学模型/255

12.3.2轮胎模型/257

12.3.3Carsim车辆模型搭建/262

12.3.47自由度车辆模型仿真验证/263

12.4四轮独立电驱动赛车状态参数估计/267

12.4.1卡尔曼滤波理论/26812.4.2自适应卡尔曼滤波车速估计/269

12.5四轮独立电驱动赛车稳定性控制系统设计/275

12.5.1稳定性控制系统控制变量选取/275

12.5.2稳定性控制系统框架设计/276

12.5.3直接横摆力矩控制方法/277

12.5.4驱动力分配/277

12.5.5驱动防滑控制/283

12.5.6稳定性控制算法仿真验证/284

12.6试验验证/287

12.6.1车速估计试验验证/287

12.6.2直接横摆力矩控制试验验证/290

第13章赛车驾驶理论

13.1车手训练/296

13.1.1身体素质训练/296

13.1.2驾驶能力训练/299

13.2正式比赛/300

13.2.1直线加速/300

13.2.2八字绕桩/301

13.2.3高速避障/303

13.2.4耐久测试/305

13.3车手心理/307

13.4进阶驾驶技巧/308

13.4.1线路选择/308

13.4.2车身控制/309

13.4.3在极限上驾驶/311

13.5底盘调校/312

参考文献/315