摩托车车架振动分析与结构改进研究

作     者：曾文 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈吉清;王囤

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：摩托车 振动分析 车架CAE建模与仿真分析 车架改进方案 

摘      要：目前国外发达的国家CAE分析技术广泛应用汽车，摩托车产品的开发设计过程中，已经进入了比较成熟与完善的阶段，而汽车的发动机、底盘、车身、整车等方面，都大量应用有限元技术进行结构、动态，平顺性、操纵性等方面的仿真分析。我国摩托车行业中也较早应用有限元分析技术，自主开发水平也较高，现在本田、铃木、雅马哈等国际大型企业新开发的摩托车主要部件经过了有限元分析。无论是新产品的性能、开发速度还是开发成本都有很大的优势。而我国摩托车企业的产品设计大多采用传统开发程序。本文是通过与某公司合作，通过的建模与仿真分析、实验等对某型号摩托的振动比较厉害进行研究，最后提出改良的方案。在整个过程中我们研究团队一年里完成了从原车车架CAE建模与仿真分析,原车振动分析实验、原车模态分析实验、后得出某摩托车车架改进方案并运用到实际等一系列的工作。 论文主要工作如下 （1）原车振动分析实验得出，在静置及路试工况下，通过振动实验测试和分析，对比了某摩托车与五羊本田威领150两款型号摩托车的振动水平，前者在左右脚踏、左右把手及发动机前安装支耳出现较大幅值，是后续改进方案需重点考虑的部位 （2）原车车架CAE建模与仿真分析。通过车架数字化模型的建立，车架仿真分析模型建立，最后得出仿真的结果与改进的措施 （3）原车模态分析实验实验模态分析就是采用对研究结构人为的激振，利用激振力的信息和它的响应信息进行结构的动力参数识别。由实验模态前六阶固有频率及振型分析得到，某型号摩托车车架整体结构刚性不足，一阶弯曲振型体现在转向管柱上下俯仰，车架主梁弯曲幅度较大，二阶振型中下支撑管及斜管扭摆、弯曲明显，高阶振型上支撑管扭摆及弯曲明显。 （4）该某摩托车车架改进方案的设计与实施，通过方案一的设计与实施。实验后改进后设计方案的优化，取得很好的减振效果，最后达到厂家的需求，并形成了几份实施方案，厂家实施的经济效果良好。