1．目的及意义

1.1研究背景

FormulaSAE(FSAE) 是一项面向大学生的综合性工程教育赛事，自1978年开办以来，距今已有30多年时间，赛事遍及全世界15个国家。

中国大学生方程式汽车大赛（简称FSC）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。

2010年上海举办了中国第一届中国大学生方程式汽车大赛，国内有20所院校参赛。中国大学生电动方程式汽车大赛（简称FSEC）开始于2013年，截止到2018年，FSC报名院校达到83所，FSEC报名院校达到59所。自电车赛开办以来，武汉理工大学电动方程式车队连续5年参赛，获得2013年成本报告第一名、总成绩第六名，2015年效率测试第二名、耐久赛第六名、总成绩第五名以及全国一等奖等好成绩。

悬架系统是赛车的重要组成之一，对赛车的性能有很大的影响。FSAE赛车通常采用双横臂独立悬架，只要合理地设计双横臂悬架的的上下横臂长度以及与水平面之间的角度、主销下点距地面的高度等参数，就可获得侧倾中心位置和轮距、四轮定位参数等的有利变化规律。

1.2国外FSAE悬架现状

国外FSAE从1978年开始举办，至今30多年，早已对悬架的运动学做了相关研究。1995年Milliken 撰写《Race Car Vehicle Dynamics》，详细阐述赛车各个系统的组成和设计流程，并对整车动力学进行了详尽的描述。巴西圣保罗大学根据赛车整车设计参数简历了FSAE赛车整车多体动力学模型来进行运动学和动力学分析，通过对悬架几何形状、弹簧刚度以及减震器阻尼的调整来改善悬架性能，提高赛车整车操纵稳定性。Badih等人详细的介绍了FSAE赛车的悬架设计方案，并对悬架进行了全面的受力分析。希腊亚里士多德大学采用了推杆不等长双横臂悬架，并探讨了前轮定位参数对整车操纵稳定性的影响。萨塞克斯大学详细叙述了赛车悬架系统的设计、优化、有限元分析和加工过程。Hall等人基于MATLAB和ADAMS从悬架导向机构的几何位置、弹簧刚度以及减震器的阻尼对悬架进行优化设计以提高其性能。近年来，欧洲各车队对于悬架系统的发展已近乎完善，开始有车队采用主动悬架以提高赛车性能。

1.3国内FSAE悬架现状

FSAE中国赛从2010年开始起步，相比国外FSAE国内发展较晚，但近年来发展迅速，在悬架方面不少高校学者针对FSAE赛车整车操纵稳定向做了大量的研究，哈尔滨工业大学通过对悬架上下控制臂和转向横拉杆的关键点的坐标进行优化来提高悬架运动性能，达到了提高赛车操纵稳定性的目的。湖南大学李素华、刘美燕运用ADAMS/CAR辅助优化了悬架几何、车轮定位参数，并对前悬架的弹簧刚度进行了匹配，还探讨并改进了后悬架轮胎倾角和轮胎束角，提高了赛车的操纵稳定性。但国内对于整车动力学依旧存在缺失。