李文宝[1]2007年在《摩托车车架的降噪研究及优化设计》文中认为随着现在科学技术的日新月异,摩托车工业的不断向前飞速发展,人们对摩托车舒适性和稳定性等,提出更高要求。摩托车车架的振动噪声问题一直以来就是阻碍我国摩托车业发展的技术瓶颈,也是影响整车振动的重要因素,摩托车的振动和噪声问题是影响摩托车操纵稳定性、乘坐舒适性和行驶安全性的重要因素,车架是摩托车的躯干,它的结构直接决定了整车的力学特性。因此综合各种性能指标优化摩托车设计已势在必行,对摩托车车架的设计开发是摩托车行业发展的关键。本文针对某摩托车厂生产的一款摩托车产品通过噪声较大的缺点,在传统摩托车车架的开发基础上,借助先进的试验设备和软件对摩托车车架进行优化设计。首先对摩托车整车进行通过噪声试验,其次,应用目前较先进的实验设备LMSTestlab对车架进行模态试验,应用有限元处理软件Hypermesh对车架的几何模型进行精细的前处理,应用HyperWorks系列软件中的有限元求解器,即有限元分析和优化分析软件Optistruct的模态计算功能模块进行计算模态分析,通过计算模态分析,综合分析计算模态结果和试验模态结果,验证有限元模型的正确性,对有限元的模型进行验证以后,应用Optistruct软件,对车架的各阶计算模态频率进行分析计算,通过有限元模态分析方法找到相应频段的振型,分析找到噪声主要辐射位置,依据计算和试验结果,对摩托车车架的主要噪声辐射位置,采用辐射源的遮挡的措施,再次对摩托车进行通过噪声试验,对比两次的试验结果,验证对车架的噪声辐射位置推断的正确性,最终确认需要进行优化设计的位置,应用Optistruct优化功能,运用拓扑优化、形貌优化、尺寸优化等最新的优化设计方法,对车架结构进行优化设计,并进行设计验证,最终实现摩托车振动噪声的控制。
毛星子[2]2008年在《基于道路模拟的摩托车车架可靠性分析》文中提出车架是摩托车的主要部件。车架结构直接影响摩托车的可靠性和动力性。论文在对车架结构模型构建的基础上,将道路模拟试验、可靠性分析理论和有限元分析方法等结合起来,分析其可靠度及疲劳寿命。这样不仅可以达到对现行摩托车车架的寿命评估和可靠性分析,而且能有效地指导新型摩托车的车架开发,对提高设计质量和缩短开发周期,有重要的指导意义和实用价值。论文结合实际道路试验采集的大量载荷谱,借助道路模拟试验机,经过模拟迭代,获得最终驱动信号;此信号使得摩托车在室内道路模拟试验机上得到的响应在最大程度上接近室外道路试验。然后将该驱动信号作为有限元分析的激励信号,在计算机中分析车架的动力特性及寿命。根据摩托车车架的叁维模型,采用MSC.Patran/Nastran对该车架进行了有限元静力分析和动力学分析。通过分析结果与试验结果的对比,验证了模型的正确性,利用MSC.Fatigue软件和道路模拟试验机的RPC软件的疲劳分析功能,分析车架的疲劳寿命,并将分析结果进行比较。两者结果都说明该车架的寿命满足要求。最后,结合实际道路试验,利用MTS数据采集系统采集的道路载荷谱,对海南试验场专为摩托车组建的可靠性耐久试验5号道测得试验数据进行处理,分析摩托车车架在5号道上运行时的动态特性和危险点的可靠度,找出可靠度的影响因素,并提出提高车架可靠度的方法。通过对该车架进行的以上分析,得到了试验场路况下车架疲劳寿命和可靠度;得到了影响车架疲劳寿命和可靠性的一些重要结论。它们为解决摩托车的实际可靠性问题提供了理论依据,同时找出了车架某些薄弱环节,为结构改进提供有效的参考。
田云强[3]2012年在《基于虚拟样机技术的摩托车车架结构强度分析》文中研究指明随着我国经济的快速发展，摩托车在国内已经十分普及。同时消费者对摩托车的乘坐舒适性也提出了新的要求，所以多样化产品外型、提高产品性能和缩短产品研发周期成了产品开发成功的关键。车架是摩托车的骨架，起着支撑摩托车发动机、油箱和各覆盖件等部件的作用，同时也承受着驾驶员、乘员和货物的重量，其受力极其复杂。传统的摩托车设计方法已经不能再满足市场的需求，必须采用先进的现代设计方法，从而确保摩托车结构更合理，同时缩短设计周期，提高摩托车质量和增强摩托车企业的市场竞争力。本论文以某摩托车车架为研究对象，运用虚拟样机技术进行了摩托车车架的强度分析，最后根据分析结果结合结构强度理论对摩托车车架进行了相应的结构改进，使其满足强度要求。论文的主要内容如下：①摩托车车架CAD模型的建立：根据企业提供的摩托车CAD图纸，在UG中建立了摩托车车架主要零件和组成的叁维模型，并进行装配；最后形成摩托车车架模型。②摩托车车架有限元模型的建立：将车架的CAD模型导入目前行业主流的有限元前后处理软件HyperMesh中进行模型的几何清理和网格划分；最后，建立摩托车车架的有限元模型。然后，调用HyperWorks的RADIOSS计算车架的前6阶自由模态（不包含6阶刚体模态），并与车架的实验模态进行对比验证车架有限元模型的可靠性。③摩托车车架在各类工况下的强度分析：在额定载荷下，发动机的重量等效为车架上的相应质点，驾驶员、乘员、货物、油箱（油箱装满油）等部件的重力以均布载荷加到车架上。分析水平静止和紧急制动工况下车架的结构强度。④摩托车车架凹凸路障工况的强度分析：在Adams中建立摩托车刚-柔多体动力学模型，并做摩托车通过凹凸路障时的动力学分析。最后查看车架和后摇臂的应力和应变，并根据第一强度理论进行车架强度校核。⑤摩托车车架结构改进：根据车架强度分析结果找出车架强度薄弱的地方，并对其进行相应的结构改进。最后，对改进后的车架进行结构强度分析，并运用第一强度理论对其进行结构强度校核。
张晋[4]2009年在《摩托车车架结构优化》文中指出摩托车车架作为摩托车总成的一部分,承受着各种各样的复杂载荷,其结构的强度、刚度和固有特性是车架的重要设计指标,开展摩托车车架结构优化设计,改善其性能,具有重要的工程实用价值。论文的主要研究内容如下:①对摩托车车架静、动态性能进行研究,以某型摩托车车架为例,建立车架叁维实体几何模型。通过选取合适的单元类型、约束和加载方式,建立该摩托车车架的叁维精细有限元模型,应用HyperMesh软件对其静、动态特性进行仿真分析。②根据车架有限元分析结果,借助车架强度试验机对该车架强度进行试验研究,试验结果验证所建立的有限元模型的正确性。③为了提高车架动态特性,对车架各部件参数进行灵敏度分析,得出对固有频率影响大的部件参数,以此为设计变量,建立以车架刚度和质量为约束条件、以车架固有频率为优化目标的优化模型,进行结构几何参数的优化,提高车架动态特性。课题的研究着力于借助有限元和试验测试分析方法,在满足各项性能指标要求的前提下,力图使设计出来的车架材料得到充分的运用、降低开发费用、缩短开发周期,指导新车型的开发。
向彦均, 崔宇航[5]2018年在《一款电动摩托车车架的有限元分析和强度评价》文中研究表明为满足用户对车架安全和成本控制的需求,对某电动摩托车车架进行有限元静力分析。结合车架本身结构特点和实际承载情况,运用NX Nastran软件,建立了电动摩托车车架有限元计算分析模型,分析了水平工况、垂直工况、座垫工况等3种车架受力极限工况及车架弯曲工况下的应力与变形。结果表明,该电动摩托车车架在成本可控的情况下,能够满足安全强度的要求,可为此类产品设计提供一种可行的技术途径。
张伟敏[6]2008年在《摩托车车架系统强度分析及结构优化》文中认为摩托车车架是摩托车的骨架,其受力情况复杂,不仅要求有足够的强度/刚度,还要求其轻量化,以提高其动力性能。因此,开展摩托车车架系统强度分析及结构优化的研究,不仅能够有效的指导新产品的设计开发,缩短产品开发周期,而且对提高摩托车企业的市场竞争力等有重要的实际意义。论文论述了目前国内外摩托车车架的研究现状,针对某摩托车企业车架设计中存在的问题及企业现有条件,在总结了有限元分析基本理论基础上,采用有限元分析和试验相结合的方法,对车架进行强度分析和试验验证;在此基础上对其进行结构优化,减轻摩托车的重量;摸索出了摩托车车架开发设计中的一些思路和方法。以某款摩托车车架为例,分析了摩托车行驶过程中车架的实际受力情况及摩托车车架系统有限元模型建立的原则;采用HyperMesh软件建立了与疲劳试验机试验工况相对应的车架有限元模型;应用MSC.Nastran求解器对其进行强度/刚度分析;采用MSC.Fatigue对其进行疲劳强度分析及寿命预估;在疲劳试验机上进行试验,验证理论模型及分析结果的正确性。在此基础上,结合多工况约束非线性优化问题,采用有限元法与现代优化技术相结合的方法对车架进行轻量化设计;以车架重量最小为优化目标,车架主要构件截面尺寸为设计变量,在多工况强度/刚度约束条件下,采用Altair OptiStruct软件对其进行结构优化;最后对优化结果进行强度/刚度校核,验证优化结果的有效性。采用有限元分析和试验相结合方法开展摩托车车架系统强度分析和结构优化研究,在保证车架强度/刚度的前提下,得到摩托车车架构件最佳尺寸,不仅可以节省材料、降低成本、减少车架应力集中,而且能有效地指导新型摩托车的开发设计,对提高国内摩托车的设计水平有重要的理论意义和实用价值。
常青梅[7]2010年在《镁合金车架的材料替代设计及服役性能分析》文中指出节能减排,提高性能已经成为当今机动车行业发展的一种必然趋势。机动车的轻量化就显得尤为重要。车架作为摩托车的核心结构件,采用轻量化材料能显着减少摩托车的重量,可有效地改善摩托车的燃油经济性、降低尾气排放、减少空气污染。本课题依托重庆市科技攻关项目《镁合金摩托车轮毂、车架产业化技术开发及运用》,与渝安集团新感觉摩托车有限公司合作,对XGJ150-23越野摩托车钢结构车架进行镁合金材料替代,探索性地进行镁合金车架设计及应用技术研发,为镁合金在车架上的应用奠定基础。本论文根据摩托车车架结构设计原则,结合XGJ150-23越野摩托车钢结构车架的总体尺寸及装配要求,对该车型的镁合金车架进行设计。根据已建立的镁合金产品及生产应用技术开发技术规范,首先按装配和使用要求建立了镁合金车架的叁维几何模型;并抽象建立了车架的简化力学模型;然后在摩托车叁个极限服役工况下,对车架的最大应力、应变及固有模态进行了有限元分析和校核;最后根据分析结果和成形工艺特性及品质保障要求,完成了车架的结构优化设计。本论文研究的主要结论有:①根据XGJ150-23越野摩托车车架的总体尺寸及装配要求,进行了镁合金车架的叁维设计,车架采用镁合金挤压型材和铸件组合焊接而成。②建立了镁合金车架的服役力学模型,根据摩托车叁个极限服役工况和车架服役的强度和刚度要求,对强度和刚度进行了有限元分析和性能校核。计算结果表明:车架的最大服役应力低于25 MPa,刚度满足摩托车安全驾驶要求。③采用有限元方法,对镁合金车架的服役力学模型进行了固有模态分析。分析结果表明:车架的最低阶固有频率为168赫兹,低于摩托车正常服役动态激励频率,表明摩托车正常服役不会引起镁合金车架共振,能保证摩托车驾驶的舒适性。④根据车架的综合性能分析结果和车架的工艺质量要求,对镁合金车架的工艺结构进行了优化设计,优化后的车架重量约为2.9公斤,与原钢车架相比重量减轻了10公斤。
王晶[8]2010年在《叁轮摩托车车架的有限元分析及轻量化设计研究》文中研究指明车架作为叁轮摩托车的骨架,是其主要的承载部件,也是一个大型的受力构件,所以应具有足够的强度和刚度。而目前叁轮摩托车车架的设计主要建立在经验和路试的基础上,其承载性,安全性尚没有完善的理论数据。本文通过有限元理论和优化设计方法,对河南平顶山市隆鑫叁轮摩托车有限公司设计生产的F600叁轮载货摩托车车架进行了静动态分析,获取其力学性能参数,并对该车架的结构进行了轻量化设计。主要内容包括:首先,介绍了有限元法的基本概念、特性、分析流程和弹性力学基本理论。其次,利用SOLIDWORKS软件对所分析车架进行实体建模,并将模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench的DesignModel中,建立原车架基于壳单元的有限元模型,分别针对满载弯曲,紧急制动,急转弯和扭转4种典型工况进行车架的静强度和疲劳度分析与计算。另外,对该车装配的板簧做了静力分析。再次,进行该车架的有限元振动模态分析,得到其结构的前十阶固有频率和模态振型。对比该车配备的发动机固有频率,得出该车架不会与发动机发生共振现象的结论。最后,利用ANSYS Workbench的Goal Driven Optimization模块,根据以上分析结果,以车架主要承载件的厚度为设计变量,车架的重量为目标函数,车架左轮抬高时的强度和疲劳安全系数为状态变量,实现了车架的轻量化。本文部分研究成果已在平顶山隆鑫叁轮摩托车有限公司得到应用。对于公司提高叁轮摩托车的设计水平,优化车体结构,降低设计与制造成本,增强产品的市场竞争力起到了积极作用。
聂伟[9]2006年在《摩托车车架有限元分析与台架试验》文中研究指明车架是摩托车核心零部件,是其它车体零部件的定位基准和载体,是涉及整车安全、舒适等性能的重要零部件。用户一般要求整车使用寿命为6万公里,有的要求达到10万公里;所以,车架的耐久可靠性是必须保证的。通过分析目前产品市场销售和开发过程的问题,认为引起问题的重要原因之一是车架的设计制造质量差。本课题从开发环节着手,为提高车架的设计质量,展开车架设计控制过程的研究。重点是将有限元分析方法和单体台架试验引入车架设计,通过构建具体的分析模型和试验模型,并展开计算和试验;将二者的输出结果结合工程经验进行系统分析,加强对设计质量的把握和指导结构设计。为确保车架结构设计能满足整车使用要求,对车架的有限元分析和台架试验采取强化方式,即通过对极限工况的模拟来保证正常使用,同时将前后悬架系统假设为完全压缩状态。以下是叁种极限工况的模拟。1)“最大前载荷”:模拟在最大承载状况下,前轮急刹车的情形。车架前部承受冲击载荷,主要考核车架管和转向立管的结构和焊接质量。2)“最大后载荷”:模拟在最大承载状况下,摩托车下台阶的情形。车架后悬挂部位承受冲载荷,主要考核车架后部及连接点承载结构和焊接质量。3)“最大乘员载荷”:模拟在最大承载状况下,摩托车车架尾部的受力状况。其有别于“最大后载荷”,因为它是车架尾部承受来自承载物的重量,主要考核车架尾部承重部位的结构和焊接质量。通过本论文研究的设计控制过程的实施和推广,将使摩托车车架设计质量明显提高,这将大大缩短开发周期,降低设计成本,从而提高开发成功率,在一定程度上解决目前存在的问题。同时,也完善了车架等关键零部件的试验手段,为我公司技术能力的进一步提升奠定基础。
张华[10]2008年在《镁合金摩托车车架的强度分析》文中研究表明世界能源日益匮乏,环境污染不断加剧,这些都影响着全球的能源消费观念。在诸多影响摩托车燃油经济性的因素中,把实现摩托车轻量化,即减轻其结构自重作为各种节能降耗的首选措施,镁合金是极具竞争力的摩托车轻量化材料。本课题是结合长春一汽铸造分厂技术中心委托吉林大学力学实验中心《镁合金在摩托车中的应用》的设计分析任务开展的。首先,建立了镁合金材质摩托车车架的几何模型,然后根据本课题的研究内容选取合适的单元类型、约束和加载方式,建立该摩托车车架的有限元模型。应用有限元分析软件ALGOR,对该摩托车车架的静强度进行了分析,并进一步对镁合金摩托车车架进行局部优化。本课题的研究着力于在摩托车零部件中应用新型材料,在满足强度要求的前提下,对摩托车的轻量化、经济性等方面都有重要的意义。本文的研究工作对于提高摩托车的安全性和舒适性,实现摩托车车架的计算机辅助分析和设计打下了基础。
参考文献：
[1]. 摩托车车架的降噪研究及优化设计[D]. 李文宝. 吉林大学. 2007
[2]. 基于道路模拟的摩托车车架可靠性分析[D]. 毛星子. 重庆工学院. 2008
[3]. 基于虚拟样机技术的摩托车车架结构强度分析[D]. 田云强. 重庆大学. 2012
[4]. 摩托车车架结构优化[D]. 张晋. 重庆大学. 2009
[5]. 一款电动摩托车车架的有限元分析和强度评价[J]. 向彦均, 崔宇航. 机械设计. 2018
[6]. 摩托车车架系统强度分析及结构优化[D]. 张伟敏. 重庆大学. 2008
[7]. 镁合金车架的材料替代设计及服役性能分析[D]. 常青梅. 重庆大学. 2010
[8]. 叁轮摩托车车架的有限元分析及轻量化设计研究[D]. 王晶. 中原工学院. 2010
[9]. 摩托车车架有限元分析与台架试验[D]. 聂伟. 清华大学. 2006
[10]. 镁合金摩托车车架的强度分析[D]. 张华. 吉林大学. 2008
标签：汽车工业论文; 摩托车论文; 有限元分析论文; 轻量化论文; 模态分析论文; 弯曲刚度论文; 铝镁合金论文; 刚度论文;