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摩托车车架对乘坐舒适性影响的研究

孟子卿  
【摘要】:我国摩托车生产的产量不断提升,人们对摩托车乘坐舒适性的要求也在不断提高。本文拟采用有限元分析软件ANSYS中的Workbench平台来对摩托车车架做有限元分析,探究车架改进对摩托车乘坐舒适性的影响。首先本文从摩托车振动部件的机理入手,找出引发摩托车振动的两个主要振源:发动机激励和不平整路面随机激励。结合摩托车车架振动特性,引出振源激励、摩托车车架振动及摩托车乘坐舒适性三者之间的关系,然后提出本课题研究的主要方案。其次论文采用Solidworks建立摩托车车架的几何模型,然后将其导入Workbench中,建立车架的有限元模型。对车架进行模态分析,找出车架固有频率及对应振型。分析前十阶振型,可以发现车架的前立管连接大斜管部位、下斜管部位及车架后部两根小斜梁部位振动明显。分别研究了发动机惯性激励及不平整路面随机激励情况下可能与车架固有频率发生共振的具体频率范围和转速,得出可能与车架发生共振的因素是发动机激励,其共振频率范围在车架一到三阶固有频率之间,且路面激励是不会与车架产生共振的结果。综合考虑发动机惯性激励、车架一阶振型下应力分布、摩托车乘坐人员主观反映这三种情况,提出车架改进方案,同时对改进后车架进行模态分析,与改进前对比分析,结合第二章理论研究内容,得出论文的初步结论:车架改进后固有频率得到普遍提升,与发动机激励可能产生共振的几率降低75%,乘坐舒适性得到提升。列出国际上现阶段对乘坐舒适性评价的方法,结合课题内容选取ISO2631评价方法即加权加速度均方根值法。对车架改进前后的摩托车进行舒适度计算对比,计算数据表明,车架改进后的摩托车乘坐舒适度明显大于改进前,从而在客观上看也是对第五章节提出的初步结论的验证。


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