基于路面位移激勵的摩托車強度振動分析.pdf

1、摩托車作為助力交通工具代表之一，因其經(jīng)濟(jì)實用和方便快捷長久以來受到廣大消費者的歡迎。而國內(nèi)生產(chǎn)摩托車的廠商數(shù)量眾多，如何設(shè)計研發(fā)出高性能富有競爭力的產(chǎn)品已經(jīng)成為各個摩托車企業(yè)迫切需要解決的問題。車架及其組件是摩托車的重要組成部分直接影響著摩托車的整體性能。因此，如何研發(fā)出滿足足夠強度、振動等方面要求的結(jié)構(gòu)就顯得十分必要。以有限元為基礎(chǔ)的CAE分析技術(shù)對于解決上述問題非常有效。但傳統(tǒng)的摩托車CAE分析通常沒有考慮結(jié)構(gòu)中的非線性構(gòu)件，精度受

2、到限制；路面模擬網(wǎng)格數(shù)量大，耗時較長。因此，在傳統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，為提高摩托車建模的精度和計算速度提供一種可行的思路。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過路譜時域轉(zhuǎn)化，采用諧波疊加法，運用MATLAB編程，獲得建立實體路面所需的源數(shù)據(jù)；利用源數(shù)據(jù)，通過ANSA與MATLAB的聯(lián)合使用，建立了所需的路面實體模型；建立了包含懸架、輪胎等非線性構(gòu)件的摩托車整車模型；通過有限元模型的計算，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車架滿足強度要求。⑵通過對摩托車在不平路面上行駛

3、時所受到的路面激勵及其量化方法的探討和研究，提出了采用路面垂向位移激勵代替實體路面激勵的分析方法；分析車架在路面位移激勵下的強度情況，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車架滿足對應(yīng)路面強度要求；通過路面實體激勵和路面位移激勵的對比，發(fā)現(xiàn)不論是應(yīng)力云圖、應(yīng)力均值還是應(yīng)力最大值，兩種方法計算結(jié)果都非常類似，平均誤差在5％以內(nèi)，說明采用路面位移激勵是一種既高效又準(zhǔn)確的方法。⑶根據(jù)國標(biāo)確定了仿真的三種工況；通過對曲柄連桿機構(gòu)詳細(xì)的運動學(xué)和動力學(xué)分析獲得了發(fā)動機激勵的確定

4、方法，并且通過MATLAB編程獲得了三種工況對應(yīng)的發(fā)動機激勵和路面激勵；通過對每種工況下車架不同位置的振動分析發(fā)現(xiàn)，每一工況均屬副腳蹬三向振動最差，因此副腳蹬振動有待改善；通過對同一車架位置不同工況的振動進(jìn)行分析對比發(fā)現(xiàn)，振動性能最好的工況并非常用車速，而是低于常用車速的工況1，因此常用車速的振動性能亦有提升空間。⑷根據(jù)之前分析結(jié)果，結(jié)合模態(tài)分析和拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果提出了結(jié)構(gòu)修改方案：在副腳蹬支架處增加V形結(jié)構(gòu)；同時增加發(fā)動機支架的厚度；通過