三轮摩托车车架的结构分析与轻量化研究

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1、三轮摩托车车架的结构分析与轻量化研究⑧重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：曾佑种指导教IJili．李以农教授学位类别：车辆工程学科门类：工学重庆大学机械工程学院二0一三年五月TheStructuralAnalysisandResearchonLighteningforFrameofThreeWheelsMotorcycle⑧AThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofCollegeTeacherByZengYouchongSupe

2、rvisedbyProf．LiYinongSpecialty：VehicleEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing，ChinaMay,2013中文摘要摘要车架是三轮摩托车的主要承载部件，用于搭乘乘员和存放货物，其发动机、车轮、悬架部件、车身部件通过车架连接成一个整车结构，在行驶中车架承受着各种交变载荷的作用。因此，车架结构的力学性能非常重要，直接影响到三轮摩托车基本性能的好坏，包括摩托车的安全性、可靠性、动力性和操纵稳定性。论文以某款三轮摩托车作为研究对象，应用有限元技术分析

3、探讨车架在实际行驶中的受力状态下的结构应力分布特点，这样可以提高设计质量，其分析方法对于新产品研发具有借鉴意义和指导价值，在保证高品质性能车架的同时，可以大大的缩短产品开发周期，减少试验次数。本文的研究内容主要包括以下几个方面：①建立了三轮摩托车车架关键零部件的有限元分析模型。根据车架的结构特点，采用三维实体造型软件CATIA建立了车架中面模型，并导入HyperMesh软件中对其车架结构进行离散化，从而建立有限元网格模型，采用MSC．Nastran软件对各个连接部件进行有限元模型的装配，并定义相关的材料和构件属性参数。②模拟了三轮摩托车车架在水平弯曲、极限扭转和紧急制动(包括前轮

4、单独制动、后轮单独制动、前后轮同时制动)极限工况下的静强度特性，获得车架的应力分布云图，计算出了各部件的安全系数，其分析结果作为结构优化的依据。③在静强度分析的基础上，采用专业优化软件HyperStudy对三轮摩托车车架各部件参数进行了灵敏度分析，得出对车架强度和重量影响大的部件，并建立相应的响应面近似分析模型，以车架重量最小为优化目标，对其结构进行优化分析。④校核优化后的车架在各极限工况下的强度，验证了优化方案的有效性。关键词：三轮摩托车，车架，有限元，静强度，结构优化重庆大学硕士学位论文英文摘要一_一一_———————-————————————————————————————

5、—_———————————_一ABSTRACTTheframeofthree．wheeledmotorcycleisamainpartofthemotorcycletobeusedtocarrypassengersandgood．Engine，wheel，hanginganddrivesystem，framepartsandSOonconsistofallentiremotorcyclebytheframe．Anditwillbearallkindsofloadsduringthedriving．Sothemechanicalcharacteristicofframeisvery

6、important．Itwilldirectlyaffecttheessentialperformance，includingthesecurityofthemotorcycle，thereliabilityofcomponents，kineticcapabilityandridestability．Thisarticletakesonethree．wheeledmotorcycleastheobjectofstudy．UsingtheFiniteElementmethod，theauthorwilldiscussthemechanicalpropertyparametersun

7、derextremeconditions．Inthisway,itCannotonlyimprovethedesignofhighquality,butalsoCanefficientlyguidancethedesignationofnewproducttoensurehighqualityandperformance．Meanwhileitwillshortenthedevelopmentcycleandreducetimesofexperimentation．Themain