摩托車人-機(jī)剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、目前摩托車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究一般采用多剛體動(dòng)力學(xué)方法，沒有考慮摩托車車架的柔性體、人和路對(duì)摩托車動(dòng)態(tài)行為的影響，致使其動(dòng)態(tài)行為與實(shí)際存在較大的差別。因而開展人—機(jī)一路環(huán)境下摩托車剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。 論文對(duì)剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了論述，闡述了剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論，對(duì)多體動(dòng)力學(xué)分析中的柔性體采用模態(tài)空間描述方法縮減自由度進(jìn)行分析，研究了利用該方法求解剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)問(wèn)題解耦算

2、法的一般步驟，以摩托車系統(tǒng)為研究對(duì)象，將車架作為空間柔性體，建立了人．機(jī)一路環(huán)境下摩托車人．機(jī)剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，分析了車架振動(dòng)固有頻率和振型，應(yīng)用LMS 模態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，采用時(shí)域最小二乘復(fù)指數(shù)法和最小二乘復(fù)頻率法估計(jì)模態(tài)模型，并利用模態(tài)判定準(zhǔn)則和頻響函數(shù)綜合法進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)多款摩托車車架、車架掛發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，驗(yàn)證了理論模型的可靠性和準(zhǔn)確性；根據(jù)摩托車的實(shí)際，分析和定義了各部件剛?cè)狁詈夏Ｐ偷鸟詈详P(guān)系，建立了摩托車人．機(jī)剛?cè)狁?/p>

3、合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)摩托車系統(tǒng)在加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等全過(guò)程的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了研究；基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論，建立了摩托車整車的動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)整車系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析；將發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)和路面激勵(lì)作為載荷，對(duì)摩托車通過(guò)國(guó)家 B 級(jí)路面和凸臺(tái)兩種工況下系統(tǒng)的平順特性進(jìn)行了仿真分析；基于汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合摩托車振動(dòng)高頻不能忽視的特點(diǎn)和仿真分析以及道路實(shí)驗(yàn)研究，提出了摩托車振動(dòng)平順性評(píng)價(jià)方法，并進(jìn)行了實(shí)例研究。 實(shí)例研究表明，某摩托車的起步加速對(duì)俯仰角加

4、速度變化影響較小，加速過(guò)程比較穩(wěn)定，前后懸架剛度、阻尼匹配較好；整車系統(tǒng)的模態(tài)分析結(jié)果表明該車前12階系統(tǒng)模態(tài)密集；出現(xiàn)了對(duì)車架強(qiáng)度和駕駛安全性影響較大的扭轉(zhuǎn)模態(tài)，且座墊處變形較大，使駕駛員的駕乘舒適性受到影響。通過(guò)增加局部剛度、在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝處增加彈簧墊圈等措施，提高系統(tǒng)固有頻率，改變了整車系統(tǒng)對(duì)人體有害的頻率和模態(tài)；應(yīng)用提出的摩托車振動(dòng)平順性評(píng)價(jià)方法對(duì)通過(guò)國(guó)家 B 級(jí)路面和通過(guò)凸臺(tái)的工況的平順特性進(jìn)行了研究，摩托車在發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)和隨機(jī)路

5、面激勵(lì)下，在發(fā)動(dòng)機(jī)某中等轉(zhuǎn)速時(shí)整車發(fā)生局部共振，但能量級(jí)較小，對(duì)駕駛?cè)藛T以及車體的影響不大；車速在某中高速時(shí)座墊處有共振現(xiàn)象，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；摩托車通過(guò)凸臺(tái)時(shí)，座墊處振動(dòng)呈瞬間衰減趨勢(shì)，在持續(xù) 1 秒后就基本上已處于穩(wěn)定狀態(tài)，表明該車減振性能良好。車身由于彈性阻尼系統(tǒng)的作用，振動(dòng)相對(duì)滯后且強(qiáng)度有所減緩，表明仿真與實(shí)際情況比較相符。通過(guò)改變前后懸架剛度對(duì)摩托車的平順特性進(jìn)行優(yōu)化分析，表明在一定范圍內(nèi)減小摩托車的前后懸架剛度，可以減小駕駛