鎂合金車架的材料替代設(shè)計(jì)及服役性能分析.pdf

1、節(jié)能減排，提高性能已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)動(dòng)車行業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。機(jī)動(dòng)車的輕量化就顯得尤為重要。車架作為摩托車的核心結(jié)構(gòu)件，采用輕量化材料能顯著減少摩托車的重量，可有效地改善摩托車的燃油經(jīng)濟(jì)性、降低尾氣排放、減少空氣污染。
　　 本課題依托重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目《鎂合金摩托車輪轂、車架產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)及運(yùn)用》，與渝安集團(tuán)新感覺(jué)摩托車有限公司合作，對(duì)XGJ150-23越野摩托車鋼結(jié)構(gòu)車架進(jìn)行鎂合金材料替代，探索性地進(jìn)行鎂合金車架設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)

2、研發(fā)，為鎂合金在車架上的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 本論文根據(jù)摩托車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，結(jié)合XGJ150-23越野摩托車鋼結(jié)構(gòu)車架的總體尺寸及裝配要求，對(duì)該車型的鎂合金車架進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 根據(jù)已建立的鎂合金產(chǎn)品及生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)技術(shù)規(guī)范，首先按裝配和使用要求建立了鎂合金車架的三維幾何模型；并抽象建立了車架的簡(jiǎn)化力學(xué)模型；然后在摩托車三個(gè)極限服役工況下，對(duì)車架的最大應(yīng)力、應(yīng)變及固有模態(tài)進(jìn)行了有限元分析和校核；最后根據(jù)分析結(jié)果和成

3、形工藝特性及品質(zhì)保障要求，完成了車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 本論文研究的主要結(jié)論有：
　　 ①根據(jù)XGJ150-23越野摩托車車架的總體尺寸及裝配要求，進(jìn)行了鎂合金車架的三維設(shè)計(jì)，車架采用鎂合金擠壓型材和鑄件組合焊接而成。
　　 ②建立了鎂合金車架的服役力學(xué)模型，根據(jù)摩托車三個(gè)極限服役工況和車架服役的強(qiáng)度和剛度要求，對(duì)強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了有限元分析和性能校核。計(jì)算結(jié)果表明：車架的最大服役應(yīng)力低于25 Mpa，剛度

4、滿足摩托車安全駕駛要求。
　　 ③采用有限元方法，對(duì)鎂合金車架的服役力學(xué)模型進(jìn)行了固有模態(tài)分析。分析結(jié)果表明：車架的最低階固有頻率為168赫茲，低于摩托車正常服役動(dòng)態(tài)激勵(lì)頻率，表明摩托車正常服役不會(huì)引起鎂合金車架共振，能保證摩托車駕駛的舒適性。
　　 ④根據(jù)車架的綜合性能分析結(jié)果和車架的工藝質(zhì)量要求，對(duì)鎂合金車架的工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的車架重量約為2.9公斤，與原鋼車架相比重量減輕了10公斤。