摩托車車架系統(tǒng)強度分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、摩托車車架是摩托車的骨架，其受力情況復(fù)雜，不僅要求有足夠的強度/剛度，還要求其輕量化，以提高其動力性能。因此，開展摩托車車架系統(tǒng)強度分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究，不僅能夠有效的指導(dǎo)新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，而且對提高摩托車企業(yè)的市場競爭力等有重要的實際意義。
　　論文論述了目前國內(nèi)外摩托車車架的研究現(xiàn)狀，針對某摩托車企業(yè)車架設(shè)計中存在的問題及企業(yè)現(xiàn)有條件，在總結(jié)了有限元分析基本理論基礎(chǔ)上，采用有限元分析和試驗相結(jié)合的方法，對車架

2、進行強度分析和試驗驗證；在此基礎(chǔ)上對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減輕摩托車的重量；摸索出了摩托車車架開發(fā)設(shè)計中的一些思路和方法。以某款摩托車車架為例，分析了摩托車行駛過程中車架的實際受力情況及摩托車車架系統(tǒng)有限元模型建立的原則；采用HyperMesh軟件建立了與疲勞試驗機試驗工況相對應(yīng)的車架有限元模型；應(yīng)用MSC.Nastran求解器對其進行強度/剛度分析；采用MSC.Fatigue對其進行疲勞強度分析及壽命預(yù)估；在疲勞試驗機上進行試驗，驗證理論模

3、型及分析結(jié)果的正確性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合多工況約束非線性優(yōu)化問題，采用有限元法與現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合的方法對車架進行輕量化設(shè)計；以車架重量最小為優(yōu)化目標(biāo)，車架主要構(gòu)件截面尺寸為設(shè)計變量，在多工況強度/剛度約束條件下，采用Altair OptiStruct軟件對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化；最后對優(yōu)化結(jié)果進行強度/剛度校核，驗證優(yōu)化結(jié)果的有效性。
　　采用有限元分析和試驗相結(jié)合方法開展摩托車車架系統(tǒng)強度分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，在保證車架強度/剛度的前提下