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FSC赛车车架是确保赛车能够顺利完成各项比赛和驾驶员生命安全的主要结构。因此FSC车架的设计要保证其有足够的强度与刚度，避免车架的低阶频率与激振频率接近或重合，同时还应尽量使车架质量小和结构紧凑。为保证驾驶员的安全与驾驶舒适以及适应各零部件和总成在车架上的布置要求，根据FSC赛车结构规则、汽车人机工程学和赛车总布置的要求对车架进行了设计，并参照第一代FSC赛车选取了初始钢管壁厚。完成车架结构设计后，在三维CAD软件中进行赛车的装配并检查是否产生干涉。在ANSYS中建立车架的参数化有限元模型，对初始设计的车架进行了五种极限工况下的强度分析、弯曲刚度及扭转刚度分析、模态分析。从分析结果可知，车架的最大应力远小于材料屈服极限，变形很小，刚度也足够大，低阶固有频率分布也合理，说明车架质量有优化的空间。随后对车架进行扭转刚度、一阶固有频率和质量的灵敏度分析，筛选出对扭转刚度、一阶固有频率和质量有较大影响的设计参数作为车架质量优化的设计变量，将扭转刚度和一阶固有频率作为状态变量，质量作为目标函数，对车架进行优化分析。其余设计参数取最接近规则限定的钢管内半径上限的标准值。最终使车架质量减少6.1Kg。最后对FSC车架的设计、有限元参数化建模、有限元分析和优化设计进行了总结，所得的经验和结论可作为今后FSC赛车车架设计与仿真分析的参考与指导。