1.一种电动方程式赛车车架的设计方法，其特征在于包括如下步骤：

1)确定车架参数以及车架硬点位置，具体方法如下：

1.1)在设计初期进行人机实验，搭建人机实验台，以模拟器操作成绩与驾驶员主观感受为评价标准，以驾驶员人机数据库为客观参考，获得人机参数，其中人机参数包括：主环前环之间的距离d1、主环高度h1、前环高度h2、制动油门踏板距主环的距离d2、制动油门踏板倾斜角度γ、方向盘中心点高度h3及距主环距离d2、座舱宽度l1；

1.2)确定前后载荷比k；

1.3)计算整车轴距L，具体方法如下：

1.3.1)计算整车前轴载荷Mtf，公式如下：式中，Mi为各主要部件的质量，Xi为各主要部件相对于质心的x轴距离，L则为轴距，N表示部件个数；

1.3.2)计算整车后轴载荷Mtr，公式方法如下：Mtr＝M0‑Mtf

式中，M0为整车质量(驾驶员满载的情况下)；

1.3.3)计算整车轴距L，公式如下：

1.4)确定轮距Ls；

1.5)确定悬架硬点位置，利用悬架定位参数，进行运动学、动力学仿真确定悬架硬点位置，定位参数包括外倾角α1、内倾角α2、后倾角α3、前束α4；

1.6)确定车架硬点位置，根据悬架硬点位置以及车架硬点与悬架硬点位置相对量得到车架硬点位置，其中相对量由悬架与车架连接的吊耳尺寸确定；

2)利用人机参数、整车参数、车架硬点位置，搭建初始车架模型T；

3)在初始车架模型T基础上增加辅助杆件，调整杆件尺寸，得到调整后的车架模型T’，其中，杆件尺寸包括管径尺寸、壁厚尺寸；

4)利用有限元分析车架模型T’扭转刚度，得到理想车架模型T1，具体方法如下：

4.1)利用有限元计算车架模型T’扭转刚度值Kn，计算公式如下：式中Kn为每次模型计算的扭转刚度值，F为支反力，d为悬架两硬点之间的距离，ΔA、ΔB为两硬点的强制位移；

4.2)计算车架模型T’的综合车架扭转刚度K，计算公式如下：式中Kf为前悬扭转下的扭转刚度，Kr为后悬扭转下的扭转刚度，a为前轴距，b为后轴距，L为轴距；

4.3)判断是否满足K＞K0且m＜m0，如果满足转步骤4.4)，否则转步骤3)；

4.4)判断是否满足 如果满足则得到理想车架模型T1，否则转步骤3)；

5)对理想车架模型T1进行工况分析，得到理想安全车架模型T2，对理想车架模型T1进行工况分析包括如下步骤：

5.1)直线工况分析，包括如下步骤：

5.1.1)固定约束后悬4个硬点，前悬左侧硬点y，z方向约束，释放x方向的自由度，右侧硬点y，z方向约束，释放x方向自由度；

5.1.2)对车架施加载荷，其中载荷位置为车架、驾驶员、电机、电池箱、减速机各自与车架接触的位置，载荷大小为各自重量乘动载因数；

5.1.3)进行仿真计算，计算得到直线工况下的总变形云图、应力云图和安全系数图；

5.1.4)将仿真结果与材料屈服强度σs等力学属性进行对比，由安全系数图得出最小安全系数ξ，若最小安全系数ξ小于ξ0，增加不安全位置杆件壁厚和管径，转步骤3)，否则说明直线工况下满足安全要求，转步骤5.2)；

5.2)匀速过弯工况分析，包括如下步骤：

5.2.1)固定约束内测全部硬点，对外侧z方向限制自由度，释放xy方向自由度；

5.2.2)计算最大向心加速度armax，计算公式如下：式中armax为最大向心加速度，r为转弯半径，tmin为最快单圈时间；

5.2.3)对车架施加惯性力载荷，其中载荷位置为车架、驾驶员、电机、电池箱、减速机各自与车架接触的位置，载荷大小为部件惯性力与最大向心加速度的乘积，其中惯性力包括车架自重、驾驶员惯性力、电驱系统惯性力、电池箱惯性力；

5.2.4)对车架施加次要作用力，次要作用力分别来自后悬三角摇臂、后悬弹簧和前悬三角摇臂；

5.2.5)进行仿真计算，计算得到匀速过弯工况下的总变形云图、应力云图和安全系数图；

5.2.6)将仿真结果与材料屈服强度σs等力学属性进行对比，由安全系数图得出最小安全系数ξ，若最小安全系数ξ小于ξ0，则增加不安全位置杆件壁厚和管径，转步骤3)，否则匀速过弯工况下满足安全要求，转步骤5.3)；

5.3)加速工况分析；

5.4)制动工况分析；

6)对理想安全车架模型T2进行有限元模态分析，得到最终车架模型T3；

7)对最终车架模型T3进行焊接夹具设计。

2.如权利要求1所述的电动方程式赛车车架的设计方法，其特征在于所述步骤中6)对理想安全车架模型T2进行有限元模态分析，得到最终车架模型T3的具体方法如下：

6.1)固定约束车架前后悬8个硬点；

6.2)对车架施加惯性力载荷；

6.3)进行仿真分析，得到前8阶模态频率与振型；

6.4)将所得8阶模态频率与电机等部件的外部激励频率进行比较，观察是否频率重合发生共振，若发生共振现象，则返回步骤3)进行尺寸杆件变化；否则得到最终车架模型T3。

3.如权利要求1所述的电动方程式赛车车架的设计方法，其特征在于所述步骤5.3)中加速工况分析包括如下步骤：

5.3.1)固定约束后悬4个硬点，限制前悬四个硬点yz方向约束，释放x方向自由度；

5.3.2)计算加速工况所需最大加速度amax，计算公式如下：式中S为直线加速行驶走过的路程，t为加速时间，q为经典系数，简化模型等于amax；

5.3.3)对车架施加惯性力载荷，其中载荷位置为车架、驾驶员、电机、电池箱、减速机各自与车架接触的位置，载荷大小为部件惯性力与最大加速度的乘积，其中惯性力包括车架自重、驾驶员惯性力、电驱系统惯性力、电池箱惯性力；

5.3.4)对车架施加次要作用力，次要作用力分别来自后悬三角摇臂、后悬弹簧和传动支架；

5.3.5)进行仿真计算，计算得到加速工况下的总变形云图、应力云图和安全系数图；

5.3.6)将仿真结果与材料屈服强度σs等力学属性进行对比，由安全系数图得出最小安全系数ξ，若最小安全系数ξ小于ξ0，则增加不安全位置杆件壁厚和管径，转步骤3)，否则加速工况下满足安全要求，转步骤5.4)。

4.如权利要求1所述的电动方程式赛车车架的设计方法，其特征在于所述步骤5.4)中制动工况分析包括如下步骤：

5.4.1)固定约束所有硬点，即四轮抱死状态；

5.4.2)计算制动工况所需要的制动减速度az，计算公式如下：2

式中v0为开始制动速度，Z为制动距离；

5.4.3)对车架施加惯性力载荷，其中载荷位置为车架、驾驶员、电机、电池箱、减速机各自与车架接触的位置，载荷大小为部件惯性力与制动减速度的乘积，其中惯性力包括车架自重、驾驶员惯性力、电驱系统惯性力、电池箱惯性力；

5.4.4)对车架施加次要作用力，次要作用力分别来自后悬三角摇臂、后悬弹簧和前悬三角摇臂；

5.4.5)进行仿真计算，计算得到制动工况下的总变形云图、应力云图和安全系数图；

5.4.6)将仿真结果与材料屈服强度σs等力学属性进行对比，由安全系数图得出最小安全系数ξ，若最小安全系数ξ小于ξ0，增加不安全位置杆件壁厚和管径，转步骤3)，否则加速工况下满足安全要求，得到理想安全车架模型T2。