摩托车车架振动分析与结构改进研究
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。