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原文传递基于OPAX传递路径方法的摩托车振动分析

论文题名：	基于OPAX传递路径方法的摩托车振动分析
关键词：	摩托车;振动舒适性;传递路径;强度校核
摘要：	随着人民生活质量的提高，用户对摩托车振动舒适性的追求越来越高，如何快速诊断和改善摩托车的振动是摩托车企业急需解决的工程问题。论文针对某摩托车存在振动较大的问题，应用传递路径分析（TPA）方法对其振动传递路径进行分析和诊断，找出主要传递路径，并实施相应改进，最终达到提升摩托车振动舒适性的目的。　　（1）对比传统TPA方法、工况TPA方法和OPAX方法的分析精度、建模时间和适用范围，兼顾分析精度和建模时间，以及摩托车发动机与车架刚性连接的特点，应用OPAX方法对摩托车进行振动传递路径。载荷识别时采用适用于悬置刚性连接的多频带模型以识别摩托车结构载荷。　　（2）考虑到发动机振动是通过手把、脚踏和坐垫等部位传递给骑乘者，以及振动测试的方便性，对左手把、左右脚踏和坐垫等部位进行了振动测试和振动舒适性评价。发现左手把在6600r/min、7300r/min和7700r/min，坐垫在7700r/min的振动舒适性差。比较左手把和坐垫xyz方向的加权加速度均方根值，发现左手把和坐垫的主要振动方向为z向，为此，确定对左手把z向和坐垫z向进行振动传递路径分析。　　（3）应用摩托车有限元模型构建OPAX振动传递路径模型的传递路径；结合摩托车振动舒适性评价结果和测试路径点和额外指示点，建立以发动机悬挂为路径点，手把和坐垫为目标点，车架上四点为额外指示点的摩托车OPAX振动传递路径模型。通过摩托车有限元模型得到的各路径传递函数和利用路径点额外指示点的振动工况数据，识别出路径点的工作载荷。　　（4）对比了摩托车OPAX振动传递路径模型的仿真结果与试验结果，峰值频率吻合、幅值接近，比较结果验证了摩托车OPAX振动传递路径模型的可行性；采用幅值和相位相结合的综合贡献量分析方法对手把和坐垫z向进行振动传递路径分析，识别出在悬挂xyz方向未分组时的主要传递路径是左前悬挂z向和右前悬挂z向，分组时的主要传递路径是左前悬挂和右前悬挂。主要传递路径的振动传递特性分析表明，主要传递路径对手把和坐垫振动贡献量大是由传递函数所引起。　　（5）根据多自由度系统模态解耦原理，针对多自由度系统同样可以从单自由度系统着手，分析其质量、刚度和阻尼对传递函数的影响趋势，提出了减小左前悬挂、右前悬挂刚度，以及增大手把管、坐垫支撑板刚度的改进方案，并仿真预测了改进方案效果，坐垫7700r/min的总加权加速度均方根值下降了15.35%，手把在6600r/min、7300r/min和7700r/min的总加权加速度均方根值降幅达10%以上，振动舒适性明显提升。坐垫在7700r/min的总加权加速度均方根值下降了15.35%，满足振动舒适性要求。同时还对改进结构进行了强度校核，结果表明改进后的结构既有效减少了振动传递，又能满足强度要求。
作者：	冯鹏
专业：	车辆工程
导师：	黄泽好;李晓灵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆理工大学
学位年度：	2022