摩托車車架的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、摩托車車架是摩托車的主要骨架，要承受靜載荷和各種動載荷的作用，因而對車架的強度；以及動態(tài)特性的要求都非常高。車架的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到摩托車的性能，車架的動態(tài)特性設(shè)計不好，對摩托車的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性、、安全性以及各零部件的可靠性都有不良影響。而車架的強度特別是動強度若不滿足要求，會使車架結(jié)構(gòu)受到破壞。由于傳統(tǒng)的經(jīng)典力學和經(jīng)驗類比設(shè)計方法不能很好地解決以上各方面的設(shè)計河題，故采用在國外摩托車業(yè)中應(yīng)用已經(jīng)相當成熟的有限元法來對摩托車車架

2、進行分析設(shè)計。 本文以一種125型騎士車車架為研究對象，首先在Pro/E中建立車架CAD模型，然后運用IGES格式將CAD模型導入ANSYS中，在對其CAD模型進行修復后，最終建立了車架的有限元模型，并基于此模型進行了相關(guān)的有限元分析。 靜力學分析結(jié)果表明，車架的靜強度和剛度都能滿足要求，但應(yīng)力分布很不均勻，結(jié)構(gòu)強度富裕，可作進一步優(yōu)化。 模態(tài)分析結(jié)果表明，車架彎曲和扭轉(zhuǎn)變形在后半部分附近曲率較大，與實際情況相符

3、。在改進時，應(yīng)想辦法改變該部位的強度和剛度。車架裂紋的產(chǎn)生主要是由于其固有頻率同發(fā)動機的激勵頻率相耦合而產(chǎn)生的。發(fā)動機的高頻激勵對車架結(jié)構(gòu)疲勞破壞的影響是有限的，但它是引起此車架振動的主要原因。 瞬態(tài)分析結(jié)果表明，在車架手把與坐墊相連處的振動很厲害，會對騎乘人員產(chǎn)生嚴重的不適感。其中最主要的原因之一是發(fā)動機與車架之間使用的是剛性連接而沒有采取任何減震措施。 通過對車架在靜力學情況下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，使車架總質(zhì)量降低，車架結(jié)