《12 - FSAE赛车车架的人机工程设计》.pdf

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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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