基于实际载荷谱的摩托车车架强度分析

基于实际载荷谱的摩托车车架强度分析

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文集编号: 2015012305680

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文档介绍

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。由于现有对车架分析方法大多建立在静强度,规律性的载荷施加这样与实际情况相差较大的方法上,所以论文是基于实际载荷谱,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更精确的强度和寿命评估,而且更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。论文以某125型摩托车为例,通过实际道路试验,按照摩托车所经受的典型的各种工况,对车架进行了载荷采集,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并且进行了相应的数据处理过程,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。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。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。论文建立了基于实际道路载荷谱强度分析的基本流程,并分析了某款摩托车车架强度,找出了薄弱环节。

文档标签: 应用力学
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