三輪摩托車車架的有限元分析及輕量化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、車架作為三輪摩托車的骨架，是其主要的承載部件，也是一個(gè)大型的受力構(gòu)件，所以應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。而目前三輪摩托車車架的設(shè)計(jì)主要建立在經(jīng)驗(yàn)和路試的基礎(chǔ)上，其承載性，安全性尚沒有完善的理論數(shù)據(jù)。
　　 本文通過有限元理論和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，對(duì)河南平頂山市隆鑫三輪摩托車有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的F600三輪載貨摩托車車架進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)分析，獲取其力學(xué)性能參數(shù)，并對(duì)該車架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：
　　 首先，介紹了有限元法的基

2、本概念、特性、分析流程和彈性力學(xué)基本理論。其次，利用SOLIDWORKS軟件對(duì)所分析車架進(jìn)行實(shí)體建模，并將模型導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS Workbench的DesignModel中，建立原車架基于殼單元的有限元模型，分別針對(duì)滿載彎曲，緊急制動(dòng)，急轉(zhuǎn)彎和扭轉(zhuǎn)4種典型工況進(jìn)行車架的靜強(qiáng)度和疲勞度分析與計(jì)算。另外，對(duì)該車裝配的板簧做了靜力分析。再次，進(jìn)行該車架的有限元振動(dòng)模態(tài)分析，得到其結(jié)構(gòu)的前十階固有頻率和模態(tài)振型。對(duì)比該車配備的發(fā)動(dòng)機(jī)

3、固有頻率，得出該車架不會(huì)與發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生共振現(xiàn)象的結(jié)論。最后，利用ANSYS Workbench的Goal Driven Optimization模塊，根據(jù)以上分析結(jié)果，以車架主要承載件的厚度為設(shè)計(jì)變量，車架的重量為目標(biāo)函數(shù)，車架左輪抬高時(shí)的強(qiáng)度和疲勞安全系數(shù)為狀態(tài)變量，實(shí)現(xiàn)了車架的輕量化。
　　 本文部分研究成果已在平頂山隆鑫三輪摩托車有限公司得到應(yīng)用。對(duì)于公司提高三輪摩托車的設(shè)計(jì)水平，優(yōu)化車體結(jié)構(gòu)，降低設(shè)計(jì)與制造成本，增強(qiáng)產(chǎn)品的