美国在1976年创办了第一届巴哈（Baja）大赛，2015年中国引入了巴哈大赛并举办了第一届中国汽车工程学会巴哈大赛.比赛项目包括直线加速、牵引力测试、操控性测试、耐力测试等动态项目[1].其中耐力测试涉及多种工况，赛道条件比较恶劣.因此，在巴哈赛车的设计中，车架的设计是赛车整车设计的重要部分，车架必须具有良好的强度和刚度特性，保证比赛的安全性和赛车的可靠性.

父亲爽快地说：“反正我要退休了，说出来也不要紧：你在写诊断书时，字迹要尽量模糊，而在收费单上，要写得尽量清晰。”

采用有限元方法对车架进行设计分析，可以极大地缩短汽车的开发周期、减少生产成本，是一种有效的设计方法和手段.郑兆昌等[2]开创性地把模态分析应用在车架设计方面，并根据有限元计算结果评价车架结构的动态性能.张心光等[3]以FSC赛车为对象，在满载工况、急转工况和紧急工况下对车架进行了有限元分析.赵强等[4]以巴哈赛车为研究对象，利用workbench软件对赛车车架进行了强度和刚度的有限元分析.尽管车架的有限元设计分析已经有了较为深入的研究，但是由于巴哈赛车在国内处于起步阶段，赛车设计方面的研究很少，特别是针对车架的有限元模态分析的研究.为此，本文针对比赛工况，利用有限元方法对赛车车架进行了刚度、强度及振动特性分析，并依据分析结果进行了结构的优化设计.

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1 车架结构有限元建模

1.1 基于CATIA软件的车架几何建模

本文所设计的赛车车架采用空间桁架的结构形式，其结构尺寸、车架材料、焊接方式等完全依照中国汽车工程学会巴哈大赛规则（2016）所要求[1].利用CATIA软件建立了车架三维模型，如图1所示.几何尺寸初步设计为长度2050mm，宽度950mm，高度1150mm.主要钢管构件外径为30mm、内径25mm，次要钢管构件外径25mm、内径22mm.

  

图1 车架几何模型

1.2 基于ABAQUS软件的车架有限元建模

1.2.1 车架材料属性 将巴哈赛车车架的CATIA三维模型导入有限元软件ABAQUS中，并对模型进行几何清理与信息修复，以便达到高质量的网格精度[5].车架材料采用20Cr，其主要材料属性如表1所示.

 

表1 车架材料属性

  

车架材料属性数值弹性模量/GPa 207泊松比 密度/(g/cm3)0.254 7.83抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 835 540

1.2.2 车架网格划分 有限元网格质量是计算结果精准性的重要保障[6].ABAQUS中包括Sweep、Structured和Free等网格划分技术[7].其中，结构化网格划分是将简单的规则形状的网格划分在几何区域上，适用于简单的模型.对于三维几何模型，ABAQUS中的网格单元包含hex单元、tra单元和wedge单元.其中hex正六面体单元适用于简单的结构模型，而文中车架是扫掠钢管，如果采用正六面体单元在关节处容易出现网格形状的畸变，故文中对车架采用四面体网格单元.划分后的有限元模型如图2所示，设置全局种子尺寸为10mm，共划分为57870个单元.

“受学徒观察高度影响的最终结果就是很多人认为教师教育课程对师范生产生较小的影响。”[3]因此在汉语国际教育专业进行人才培养方案设置和调整的时候，应考虑增加教学法、课程设计、语言教师职业发展等课程的比重，通过专业的学习和训练，使学生具备辩证评价教学的能力。即使其能够正视早期教育的利与弊，正确的延续有益于教学的经验及传统，摒弃不利于教学的手段和措施。规范教学，有能力撰写规范的教案和讲稿，做好充分的准备，能够通过观摩熟手教师的课堂从中学习宝贵教学经验并应用到自己的教学中。

通过成功救治的案例，我们回顾本例的治疗经过，复习相关文献资料，我们认为，急性化脓性中耳炎A族链球菌感染合并颅内感染，需要多学科合作，由于患者多伴有基础病，基础病的治疗应给以足够重视；一旦出现颅内并发症，应当及时行中耳乳突病灶的清除及术腔引流；抗感染治疗联合用药，根据药敏试验，选择敏感的，能透过血脑屏障及的抗生素，静脉给药，疗程足够。

  

图2 车架有限元模型

2 车架有限元分析

2.1 满载弯曲工况分析

从优化结果可以看出，优化后车架的总体尺寸有了较大的减小，车架质量减小了近12%，应力分布更为合理，最大应力值减小至215 MPa，车架下方纵向钢管最大变形量减小至0.104mm，增大了车架刚度.总体而言，通过优化方案能使赛车车架在保证强度、刚度的前提下，实现结构的紧凑和轻量化的目的.图6为优化设计后车架及整车实物.

2.2.2 巴哈赛车车架的模态评价 巴哈越野赛车在赛道行驶中所受激励主要有路面激励、发动机激励、传动系统激励及车轮不平衡激励.当车架的某一固有频率与上述激振频率相吻合时将会产生共振.因此，在车架设计时要求车架低阶频率避开这些激振频率，避免整体共振的发生[15].一般情况下，路面激励小于20 Hz，传动系统及车轮不平衡激励小于5 Hz，而发动机的振动频率取决于发动机的类型及其转速，计算公式如式（1）：

分析得到赛车车架的应力分布云图和变形云图，如图3所示.从应力分布云图和变形云图可以看出，在满载弯曲工况下车架应力最大值是285.7 MPa，最大应力发生在车架与悬架耳片焊接的位置，小于钢管材料的强度极限（540 MPa）；赛车车架在满载弯曲工况下，最大位移为0.1466mm，最大位移出现在纵梁中间位置处.

  

图3 车架满载工况有限元分析结果

从分析结果看，车架应力除局部较大外，其余钢管构件应力值远小于材料强度极限；车架最大位移仅有0.1466mm，远小于其最大变形量的参考值；车架安全系数很高，说明车架具有较好的抗变形能力，同时也说明车架存在一定的优化空间.

2.2 车架模态分析

然而，林运娘家属却坚持其对林场划为公益林的情况事先并不知情。苏碧辉解释道，由于政府鼓励造林，承包山地还能领到一定的补助，所以当时大家积极性都很高。除伯公科这一片林地外，他们还开垦了另外几块林地。前些年虽然的确领到过公益林的补偿金，但一直以为是另外一片松树林的，因为在经营伯公科经济林的20多年间，其从未听说过这片山林变更为了生态林，也没有收到政府下发的任何相关通知。

2.2.1 巴哈赛车车架的模态分析计算 在ABAQUS中计算车架的自由模态，这里直接采用前面已经建立好的车架有限元模型，并赋予材料特性.模态分析的边界条件采用自由边界条件，故不需要考虑车架的约束条件和外部载荷，对有限元模型进行自由状态下的模态提取[13].在车架的振动模型分析时，通常比较关心几个低阶模态[14].因此文中提取了车架的8阶自由模态进行分析，前八阶非零结果如表2，具体振型如图4.

114 Mechanical valve dysfunction caused by warfarin anticoagulant: a case report

 

赛车所使用的发动机是由组委会统一提供的百力通20S232/0036-F1型号的单缸四冲程发动机，为了比赛安全考虑组委会要求发动机最大转速设置为3800 r/min或更低.根据上述公式可以计算得出发动机在最高转速下的振动频率为31.7 Hz，在正常比赛行驶时发动机的激励频率会远小于最高转速的振动频率.文中模态分析的计算结果表明，车架前八阶固有频率在43.53～95.28 Hz之间，车架的低阶振动频率可以避开赛车行驶中所受激励的振动频率，不会发生共振，赛车车架具有良好的动态特性，符合车架设计要求.

  

图4 车架前八阶振型图

 

表2 车架前8阶的固有频率和振型

  

阶数 固有频率/Hz 振型 最大位移/mm 1 43.53 左右扭转 1.141 2 47.62 后部弯曲 1.132 3 51.75 前后弯曲 1.209 4 56.43 前部弯曲 1.309 5 63.52 前部弯曲 1.052 6 70.83 后部弯曲 1.038 7 82.32 弯曲+扭转 1.382 8 95.28 弯曲+扭转 1.140

3 车架的优化设计

根据赛事规则要求，设计了车架三维模型并进行了有限元分析，分析结果显示赛车车架的初步设计可以满足特定工况的强度、刚度准则及动态特性要求，同时也表明车架在体积与轻量化方面还有进一步的优化空间.因此，下面主要在满足赛事规则的前提下对车架进行进一步的优化设计.

3.1 车架优化目标函数和设计变量的确定

设计结果显示，车架在满载弯曲工况下最大应力值为285.7 MPa，出现在车架与悬架耳片焊接处，其余钢管构件的应力值远小于钢管材料的强度极限（540 MPa），车架具有很好的强度特性.因此，本文以优化车架刚度入手，以车架最小体积作为目标函数，将车架驾驶舱纵向钢管长度、发动机舱和前舱钢管厚度选为设计变量，通过优化设计变量的尺寸实现车架的轻量化和紧凑性.由于车架前舱钢管的变形程度很小，改进空间更大，在定义设计变量时对三者尺寸分别优化更为合理.

3.2 优化结果分析

通过反复对优化变量进行取值迭代，对车架尺寸进行了优化，优化后车架的应力分布云图和变形云图分别如图5所示.优化前后车架主要参数如表3所示.

  

图5 优化后车架应力与变形云图

 

表3 车架优化前后主要参数对比

  

结果 最大应力/MPa 最大位移量/mm 车架长度/mm 车架宽度/mm 车架高度/mm 车架质量/kg优化前 285.7 0.1466 2050.0 950.0 1150.0 52.0优化后 215.0 0.1040 1680.0 860.0 1165.0 46.0

弯曲工况分析主要是针对赛车在满载情况下的车架强度和刚度校核，主要模拟赛车在良好路面上直线行驶时的应力分布和变形情况[8].由于巴哈赛车车道环境比较恶劣，因此其所承受的质量和基本静载荷需要乘以动载荷系数，文中动载荷系数值选取2.5，将其作为模拟值[9-10].赛车车架承受的载荷主要有发动机、变速器、减速器、油箱、车手、座椅总成及车架自身重量.在处理车架载荷时，各载荷采用集中力和均布载荷相结合的方式加载[11].

  

图6 优化后车架与实车

4 结论

从比较中，我们可以看到在青海汉话里，凡是具有“格”语法形态的都用“哈”字，于是这个符号则成为多功能的[xa]助词，既表示前面的名词是后面动词所涉及的对象，又是o——v句型的标志。与现代汉语相比，青海汉话句子的主要成分及其在句子里的顺序已经基本上演变为s——o——v句式，和现代汉语有了较大的区别，但和蒙古语完全一致。如：“你——衣裳 ——(哈)——洗——干净” ，蒙古语除过没有青海汉话的“补语”以外，主语、谓语、宾语、定语都和青海汉话一样，而且顺序都是一致的， 在一般情况下，主语在句首，宾语在其后，谓语在宾语之后，如果带补语，必在谓语之后。如：

本文依据巴哈大赛的规则，在分析车架结构力学特性的基础上建立了车架的三维模型与有限元模型，对车架的满载弯曲工况进行了强度、刚度分析与评价，为车架的优化设计提供了理论依据；通过车架的有限元模态分析，得出了车架的前八阶模态固有频率，验证了车架的设计可以有效地避免共振现象的发生；以钢管构件的长度和厚度为优化设计变量，在保证强度、刚度的前提下，实现了车架结构的紧凑与轻量化.论文的设计分析为实车的加工制作及实验提供了有价值的参考.

参考文献：

3）通过收集现场相关故障信息及波纹表明，110kV那曲变#1、#2两台主变并列运行，且#1主变中性点接地运行情况下，故障当时那曲#1主变高压侧基本无3I。故障零序电流流过，那安线上流过的故障零序电流基本与当那线上流过的故障零序电流持平。

由于巴哈越野赛车车道路况比较恶劣，特别是耐久赛中崎岖不平路面会使赛车受到剧烈震动，对车架进行模态分析可以了解车架激振力响应效果，以便消除共振、提高驾驶舒适性，因此在车架设计时对动态特性进行评价是十分必要的[12].

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