基于路面位移激勵(lì)的摩托車強(qiáng)度振動(dòng)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(shí)用和方便快捷長(zhǎng)久以來受到廣大消費(fèi)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(jì)研發(fā)出高性能富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品已經(jīng)成為各個(gè)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(qiáng)度、振動(dòng)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(duì)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(shí)較長(zhǎng)。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(jì)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(shí)域轉(zhuǎn)化，采用諧波疊加法，運(yùn)用MATLAB編程，獲得建立實(shí)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(shí)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(jì)算，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車架滿足強(qiáng)度要求。⑵通過對(duì)摩托車在不平路面上行駛

3、時(shí)所受到的路面激勵(lì)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(lì)代替實(shí)體路面激勵(lì)的分析方法；分析車架在路面位移激勵(lì)下的強(qiáng)度情況，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)車架滿足對(duì)應(yīng)路面強(qiáng)度要求；通過路面實(shí)體激勵(lì)和路面位移激勵(lì)的對(duì)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(jì)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(lì)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(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)的確定

4、方法，并且通過MATLAB編程獲得了三種工況對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)和路面激勵(lì)；通過對(duì)每種工況下車架不同位置的振動(dòng)分析發(fā)現(xiàn)，每一工況均屬副腳蹬三向振動(dòng)最差，因此副腳蹬振動(dòng)有待改善；通過對(duì)同一車架位置不同工況的振動(dòng)進(jìn)行分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)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(dòng)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(shí)增加發(fā)動(dòng)機(jī)支架的厚度；通過