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基于有限元分析的摩托车车架仿真试验的研究
| 论文题名： | 基于有限元分析的摩托车车架仿真试验的研究 |
| 关键词： | 摩托车;车架;有限元法;模态分析;疲劳寿命;仿真试验 |
| 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摩托车的舒适性和安全性等性能。在论文中，将计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)和实验方法等结合起来，对车架的仿真试验技术进行一定的探索和研究，这种技术的广泛推广与应用，可以提高设计质量、缩短开发周期、降低设计成本，对推动摩托车生产企业的自主开发水平能起到一定的促进作用。 本文首先使用Pro/ENGINEER软件建立了车架的三维模型，利用与ANSYS的接口，将此模型导入有限元分析ANSYS，根据车架的实际情况和分析要求，选择基于杆系、板壳混合结构的计算模型，建立车架的有限元模型。为了验证所建立的有限元模型的正确性，对车架进行有限元模态分析，提取车架前9阶非刚体模态，并把有限元分析的结果与实验模态分析结果进行比较，相对误差小于10％，这表明建立的有限元模型可以用来进行分析计算。 在获得正确的有限元模型的基础上，对车架进行静力学分析和动力响应分析。静力学分析结果表明：车架结构的大部分满足强度要求，只有车架后部后减振器安装板圆孔处，座垫连接板与左右支撑管的连接处应力比较大。动力响应分析的前提是获得车架前后轮轴处的载荷历程曲线。本文中的载荷历程曲线是通过实际道路测试获得的，同时，又通过测试获得车架后部一危险点的应力时间历程，作为对动力有限元分析的验证。从分析结果得到的应力曲线可以看出，有限元动力分析结果与试验结果吻合。 根据有限元分析获得的应力应变结果进行进一步的疲劳寿命设计已经在一些重要的工业领域(如汽车、航空航天等)开始得到应用。本文根据获得的动力响应分析的结果，应用疲劳分析软件FE-SAFE对车架进行疲劳寿命分析，分析结果表明：首先发生破坏的位置为车架头管与上管、下梁的连接处，这与台架疲劳试验的结果一致。 |
| 作者： | 曾庆辉 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 林文强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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