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摩托车车架结构动力优化设计研究

贾秋红  
【摘要】:摩托车车架是摩托车的关键部件之一,而作为引起摩托车振动主要根源的发动机与之关系密切。本文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,着重从发动机激励来考虑如何尽可能避免发动机一、二阶惯性力频率跟车架固有频率一致引起的摩托车共振问题,通过对车架结构进行频率响应优化设计,减少了摩托车常用工况下发生共振的可能性,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。 ①以某型号的摩托车车架实物为基础,使用三维造型软件UG进行实体造型,在前后处理MSC.Patran软件中进行网格划分,建立跟实际车架相符的有限元模型; ②运用MSC.Nastran对建立的有限元模型进行模态分析计算。经过实验模态分析,验证所建立有限元模型的准确性,得到了车架的几个关键的模态参数,对车架动态特性进行了初步评估; ③从发动机激励是引起摩托车振动的主振源出发,研究了如何尽可能减少由此而引起的摩托车共振现象,并对车架进行频率响应优化,使得车架的前几阶固有频率避开发动机对应摩托车的四个档位时转速(以下简称发动机常用转速)下的一、二阶惯性力频率,从而减少由于二者的低阶固有频率一致而引起的共振; ④对优化后与优化前车架的动态特性进行比较,并对优化后的结果进行修正和静强度校核,验证优化结果的实际使用价值和正确性。


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