1.1 研究的目的及意义

中国大学生方程式大赛是在学习和总结美，日，德等国家相关经验的基础上，结合中国国情，精心打造的一项全新赛事。它是由国内各搞定院校汽车工程或与汽车相关专业得在校学生组队参加。要求各参赛对按照赛事规则和赛事制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座休闲赛车并携该车参加全部或部分赛事环节。

比赛过程中，赛车要参加直线加速，“8”字绕环，高速避障，耐久测试四项动态测试。取得优秀的成绩，不仅在于车手的水平，更在于整车的性能。而对于操纵稳定性的最直接的体现就是转向悬架的设计。根据近几年的比赛情况来看国内赛车的设计仍存在着各方面的问题，主要表现在如下几个方面：1.因零件强度分析不够充分，导致赛车悬架断裂。2.四轮定位参数的设计存在问题，导致轮胎磨损加重及转向力过重。3.悬架和转向的杆件存在运动干涉，导致在直线加速行驶时，出现转向摆振的现象。4.因侧倾刚度选择不合理，导致轮胎离地，或者是赛车滑出赛道。5.赛车抗俯仰能力较弱，进而导致前翼蹭地，影响赛车正常行驶。而本文研究的目的就是针对于目前国内赛车在比赛中普遍出现的问题，进而设计出性能优异的悬架系统。

1.2 国内的研究现状

由于国内汽车行业的发展相起步比较的晚，对于赛车领域的研究少之又少。但是针对于大学生方程式的研究近几年相对来说比较的火热，并且对于赛车常用的双横臂悬架的研究也取得了不少的进步。

北京理工大学的王建，林海英等人编著的《大学生方程式设计》一书，详细的讲解了方程式赛车设计基本理论以及设计思路。并且集合国内比较优秀车手的驾驶经验，使其能够从驾驶员的角度来完成转向悬架部分的设计。广汽研究院的叶锦文等对双横臂悬架的侧倾中心做了深刻的研究，得到了确定双横臂悬架侧倾中心得两种不同方法，并进行分析，指出这两种方法所适用的条件。重庆车辆研究院的龚国彬等针对于双横臂悬架以多体动力学，空间机构学，优化理论为基础，以Adams和MATLAB为支撑，进行了硬点的匹配设计，从而获得理想的悬架运动学特性和力矩中心位置。

1.3国外研究现状

从方程式赛车到房车比赛，国外在赛车领域的发展领的远远领先于国内。在悬架方面从最初推式的双横臂悬架到拉式的双横臂悬架再到在到现在的推式双横臂悬架，从被动悬架到主动悬架。也正是赛车领域的发展推动了汽车行业的发展。

Milliken和William F所编写的《Race Car Vehicle Dynamics》对于赛车的动力学做了详细的讲解。尤其是悬架方面，从轮胎的受力分析到轮胎性能参数的讲解再到四轮定位参数的选择，从导向机构的设计到减震器弹簧的选取，全面的讲解了赛车悬架的设计过程。Pereira J C D C, Silva A O D, Pinho G F等人研究了一种从双横臂悬架的几何特性开始进行主动悬架设计的方法。利用几何模型的运动状态生成方程来确定每个自由度引起的弹簧变形，最后转换成与控制开发具有相同运动状态的简化模型。利用这种方法实现了新悬架初始参数简化模型和更接近于实际动态模型的快速转换。针对于汽车的运动学，MDI公司和奥迪，宝马，雷诺，沃尔沃等公司开发了轿车专用分析软件包Adams/Car，集成了他们在汽车设计方面对于运动学的研究。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容