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摩托车车架振动分析与结构改进研究

作　者: 曾文
导　师: 陈吉清; 王囤
学　校: 华南理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 摩托车 振动分析 车架CAE建模与仿真分析 车架改进方案
分类号: U483
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


目前国外发达的国家CAE分析技术广泛应用汽车，摩托车产品的开发设计过程中，已经进入了比较成熟与完善的阶段，而汽车的发动机、底盘、车身、整车等方面，都大量应用有限元技术进行结构、动态，平顺性、操纵性等方面的仿真分析。我国摩托车行业中也较早应用有限元分析技术，自主开发水平也较高，现在本田、铃木、雅马哈等国际大型企业新开发的摩托车主要部件经过了有限元分析。无论是新产品的性能、开发速度还是开发成本都有很大的优势。而我国摩托车企业的产品设计大多采用传统开发程序。本文是通过与某公司合作，通过的建模与仿真分析、实验等对某型号摩托的振动比较厉害进行研究，最后提出改良的方案。在整个过程中我们研究团队一年里完成了从原车车架CAE建模与仿真分析,原车振动分析实验、原车模态分析实验、后得出某摩托车车架改进方案并运用到实际等一系列的工作。论文主要工作如下(1)原车振动分析实验得出，在静置及路试工况下，通过振动实验测试和分析，对比了某摩托车与五羊本田威领150两款型号摩托车的振动水平，前者在左右脚踏、左右把手及发动机前安装支耳出现较大幅值，是后续改进方案需重点考虑的部位(2)原车车架CAE建模与仿真分析。通过车架数字化模型的建立，车架仿真分析模型建立，最后得出仿真的结果与改进的措施(3)原车模态分析实验实验模态分析就是采用对研究结构人为的激振，利用激振力的信息和它的响应信息进行结构的动力参数识别。由实验模态前六阶固有频率及振型分析得到，某型号摩托车车架整体结构刚性不足，一阶弯曲振型体现在转向管柱上下俯仰，车架主梁弯曲幅度较大，二阶振型中下支撑管及斜管扭摆、弯曲明显，高阶振型上支撑管扭摆及弯曲明显。(4)该某摩托车车架改进方案的设计与实施，通过方案一的设计与实施。实验后改进后设计方案的优化，取得很好的减振效果，最后达到厂家的需求，并形成了几份实施方案，厂家实施的经济效果良好。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 选题背景  9-11
    1.1.1 课题的来源  9
    1.1.2 本课题研究的目的意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 本课题研究的主要内容与方法  13-17
    1.3.1 结构振动分析的主要方法  13-16
      1.3.1.1 有限元法  13-14
      1.3.1.2. 实验模态分析法  14-16
    1.3.2 ．技术路线  16-17
  1.4 本章小节  17-18
第二章 原车车架结构振动分析实验  18-28
  2.1 实验目的  18
  2.2 实验仪器  18-19
  2.3 实验对象  19
  2.4 实验测量和分析系统  19
  2.5 实验方案的确定  19-20
    2.5.1 测点位置  19-20
    2.5.2 测试工况  20
    2.5.3 样本记录长度及采样分析频率  20
  2.6 实验记录  20-21
  2.7 实验结果  21-27
  2.8 本章小结  27-28
第三章 原车车架 CAE 建模与仿真分析  28-40
  3.1 车架数字化模型的建立  28-31
    3.1.1 ATOS 流动式光学扫描仪的点云扫描  28-30
    3.1.2 车架所缺零件数字化模型的建立  30-31
  3.2 车架仿真分析模型建立  31-40
    3.2.1 模型导入  31-33
    3.2.2 网格划分  33-34
    3.2.3 CAE 模型联接  34-35
    3.2.4 材料和输出设置  35-36
    3.2.5 车架仿真结果  36-38
    3.2.6 本章小结  38-40
第四章 原车模态分析实验  40-50
  4.1 实验基本情况介绍  41
  4.2 实验测量和分析系统  41-42
  4.3 实验方案的确定  42-45
    4.3.1 实验方法  42-44
    4.3.2 实验测点布置  44-45
  4.4 实验数据处理及实验模态分析  45-48
  4.5 本章小结  48-50
第五章 摩托车车架的结构改进方案  50-63
  5.1 某摩托与五羊本田车架对比分析  50-52
  5.2 某摩托车架的改进方案  52-62
    5.2.1 实施改进方案一  53-59
    5.2.2 实施改进方案二  59-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-65
  6.1 本课题的总结  63-64
  6.2 本课题的展望  64-65
参考文献  65-67
攻读硕士学位期间取得的研究成果  67-68
致谢  68-69
附件  69

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 其他道路运输工具 > 摩托车、机器脚踏车
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