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《12 - FSAE赛车车架的人机工程设计》.pdf
FSAE 赛车车架的人机工程设计
赵帅, 隰大帅, 王世朝, 王达, 姜莽
吉林大学
【摘要】在赛车开发过程中,人机工程设计是及其重要的设计工作。FSAE 赛车是单人驾驶
的方程式赛车,在满足大赛规则规定的前提下,应尽量保证车手具有合适的驾驶姿势、可以方
便地进行各项驾驶操作,并合理安排赛车驾驶舱的空间布置,使整辆赛车紧凑而高效。在本次
FSAE 赛车的设计过程中,吉林大学 FSAE 车队依照 V 字形开发流程,主要利用 CATIA 软件进
行初步设计并搭建木条模型完成设计工作。
【关键词】 FSAE ,车架 ,人机工程设计
Ergonomics Design for FSAE Race Car Frame
Zhao Shuai, Xi Dashuai, Wang Shichao, Wang Da, Jiang Mang
Jilin University
Abstract: During the process of designing a race car, ergonomics is a very important part.
Considering FSAE race car is for one racer, we should ensure that the racer has a right posture to
control expediently. On the other hand, a more reasonable cabin-space layout can make the whole
car compact and efficient. Based on the V design flow, JLU racing team finished the work by
Dassault CATIA engineering software and manual wooden model.
Key words : FSAE, Frame, Ergonomics
1 引言
FSAE 赛车的人机工程主要关系到赛车车架的结构设计。车队从大赛的相关规则规定入
手,同时满足车手的驾驶条件,利用 CATIA 软件逐步设计出满足最低条件的车架模型,之
后通过搭建 1:1 木条模型进行修改完善,最终确定车架的人机结构。开发流程如图 1。
大赛的基本要求 确定车架的结构和尺寸
①车手的驾驶姿势 多次完善修改
②驾驶舱的空间布置
③腿部空间 搭建1:1
…… 木条模型
满足条件的
车架模型
图 1 V 字形开发的基本流程
1.1《中国大学生方程式汽车大赛规则》(以下简称《规则》)相关规定
(1)《规则》3.9 :当车手正常乘坐并且在车手约束系统的约束下,一个第 95 百分位
男性和该车队所有车手的头盔:
a )必须与前环顶端和主环顶端的连线有至少50.8 毫米(2 英寸) 的距离(图2a )
b) 如果主环支撑置后,头盔必须与主环顶部和主环支架底端末尾连线至少有 50.8 毫米
的间距(图2b )
c)如果主环支撑置前,头盔不可以超过主环后表面。
(2)《规则》3.17:车手的双脚必须完全包裹在框架的主体结构之中。当车手的脚接
触踏板时,从侧面和前面看,车手脚的任意部分都不准伸出或高于车架之外。
(3 )《规则》4.1 :驾驶舱开放规定,为了给驾驶舱的开口有足够的尺寸,大赛模板将
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