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基于实际载荷谱的摩托车车架强度分析
| 论文题名： | 基于实际载荷谱的摩托车车架强度分析 |
| 关键词： | 摩托车车架;道路模拟试验;疲劳强度;寿命预估 |
| 摘要： | 摩托车车架是摩托车的主要部件,车架结构直接影响到整车的安全性和动力性等性能。论文在对车架结构模型构建的基础上,将道路模拟试验、疲劳分析理论和有限元分析方法等结合起来,分析其结构强度及疲劳寿命,并对计算结果进行分析评价,这样不仅可以达到对现行摩托车车架进行强度和寿命评估,而且能有效地指导新型摩托车的车架开发,对提高设计质量、缩短开发周期、降低设计成本,有重要的指导意义和实用价值。 论文通过实际道路试验,获得了摩托车车架关键部位的响应信号,经预处理并对测得信号进行了统计分析。利用美国MTS公司的道路模拟试验机和远程参数控制技术(RPC)模拟迭代出了接近实际响应的驱动信号,基本达到了在室内道路模拟机上直接模拟实际路况的要求。 利用有限元前处理分析软件Hypermesh对某型摩托车车架的三维几何模型进行网格划分,建立了车架有限元模型。对建立好的模型进行了模态分析,并通过模态实验得到了与计算模态相一致的结果,验证了模型的正确性。在此基础上,通过确定摩托车的三种极限使用工况:最大前载荷工况、最大后载荷工况和最大乘员载荷工况,对摩托车车架进行了受力分析,并通过建立完整的车架有限元模型,运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran分别对三种工况进行强度分析,了解整车结构的应力分布情况,并找出结构的薄弱点和关键点。 最后,根据有限元疲劳寿命分析的流程,确定摩托车车架的材料信息、载荷信息、几何信息。运用专业的疲劳分析软件MSC.FATIGUE,以三种极限工况下的静强度分析结果为基础,采用对称循环加载的方式对车架进行疲劳分析及寿命预估;同时,结合摩托车实际道路试验,通过加载实际载荷谱对车架进行疲劳分析及寿命预估。在设计阶段判断车架疲劳寿命薄弱部位,通过修改可以预先避免不合理的寿命分布,而且能够减少试验样机的数量,缩短新产品的开发周期,进而降低开发成本,提高市场竞争力。 |
| 作者： | 王佳念 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 石晓辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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