摩托车车架结构动力优化设计.pdf

《摩托车车架结构动力优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造丁程2010年第1期摩托车车架结构动力优化设计。黄剑鸣1，雷刚1，陈松2(1重庆理工大学重庆汽车学院，重庆400050；2重庆理工大学期刊社，重庆400050)摘要：应用MSC．Nastran对某型摩托车车架结构的动态特性进行研究，将其计算结果与试验模态分析结果做比较，验证车架有限元模型的准确性。然后从引起摩托车振动的两个根源(路面激励和发动机激励)出发，着重从发动机激励方面考虑，通过对车架结构进行动力优化设计，有效地避免了摩托车常用工况下车架前几阶固有频率与发动机的一、二阶惯性力频率一致引起的摩托

2、车共振问题，从而改善摩托车的动态特性，提高摩托车的乘坐舒适性和耐久性。关键词：摩托车；车架结构；有限元；模态分析；动力优化设计中图分类号：THl23文献标识码：A文章编号：167l-3133(2010)01---0119—05ThedynamicoptimizationdesignofstructureofmotorcycleframebasedonMSC．NastranHUANGJian—min91，LEIGan91，CHENSon92(1ChongqingAutomobileCollege，ChongqingUniversity

3、ofTechnology，Chongqing400050，China；2PeriodicalsSociety，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400050，China)Abstrad：Firstresearchthedynamicpropertyoffranlestructureusingthefiniteelementmethod，andthefiniteelementmodelissetupthroughcomparingthecalculatingresultoftheoryw

4、iththeanalysisresultofexperiment．Thenbasedontwooriginscausingthevibrationofmotorcycle(thewadexcitationandtheen百neexcitation)andmainlytakingtheengineexcitationintoaccount，hasthedynamicoptimizationforthestructureoftheframe．whichwillavoideffectivelytheresonanceresultedfro

5、mthefirst＆sec-ondstepsinertiafrequencyoftheengineinaccordwiththeinherentfrequencyoftheframe，finally，thedynamiccharacteristicisimpwvedandthemotorcycleismorecomfortableanddurable．Keywords：motorcycle；framestructure；finiteelement；modelanalysis；dynamicoptimizationdesign摩托车在

6、行驶过程中，要受到来自路面连续载荷的冲击及发动机自身工作时运动件惯性力的激励，承受动态载荷，特别在共振发生时整车的强度和可靠性会大幅度降低，振动和噪声也会增加。而车架的动态特性与摩托车共振现象的发生有直接的关系，所以有必要把摩托车车架设计与发动机设计相结合，综合考虑摩托车整车系统的动态特性，尽可能避免共振的发生¨’2J。由于运用传统的摩托车设计和结构改进的方法不仅费用大、试制周期长，而且也不可能对多种方案进行评价。现代车架设计已发展到包括有限元法、优化设计、动态设计等在内的计算机分析、预测和模拟阶段，并正在向虚拟设计技术方向发展。它

7、不仅能缩短新产品的开发周期，降低设计成本，而且能够有效地改善车架结构的动态特性，提前发现存在的问题，便于结构的改进，提高摩托车乘坐舒适性和安全·重应市重大科技攻关项目(CSTC，2007AA6009)可靠性。本文运用大型通用有限元软件MSC．Nas-tran【3J，对某型号摩托车车架结构进行动力优化设计，通过优化车架结构关键构件的厚度尺寸来尽可能地避免摩托车共振现象的发生，提高车辆的动态性能，改善摩托车行驶的安全可靠性及骑乘人员的舒适性，减少环境噪声污染。l摩托车车架结构的有限元建模1．1车架结构有限元模型的建立本文通过对所研究车架

8、结构的力学特征和结构特征进行分析，创建了车架的简化实体模型。并在有限元前、后处理软件MSC．Patran中进行有限元网格划分，选用壳单元对摩托车车架进行网格划分HjJ，运用梁单元、弹簧单元和集中质量模拟摩托车的其他零／部件，并应用多点