CAE在HJ150摩托车车架结构分析中的应用研究

摘要

目前在摩托车的普及给人们带来方便的同时，其噪声对人们的生活、工作及身心健康也产生了日益严重的影响。我国于1996年颁布实施的《环境噪声污染防治法》，2001年实施的新国标GB 16169-2000《轻便摩托车噪声限值及测量方法》，都是为了进一步控制包括摩托车行驶噪声在内的噪声污染。将CAE技术引入摩托车的结构设计，可以提高企业产品设计质量，缩短开发周期，提高摩托车企业的自主研发能力，对我国摩托车行业来说，具有重要的实用价值。 本文探讨了CAE技术在摩托车产品设计中的应用方法，并把摩托车结构CAE技术分为两大类，一类是结构有限元分析技术，另一类是结构的系统动力学分析技术。本文主要采用有限元法对摩托车车架的振动特性进行分析，通过模态分析及谐响应分析，对车架的动态特性有了深入系统的了解，为解决摩托车的振动问题提供了重要的依据，具有一定的理论意义和重要的实用价值。论文的主要研究工作如下： 分析研究车架的边界条件和结构特性，并用壳、管等单元对该车架进行离散，建立一种切实有效的车架有限元模型；对该车架的有限元模型进行模态分析，求得其固有频率和振型，并对车架的动态特性做出初步评估，分析可能引起车架振动的固有频率；在模态分析基础上，研究发动机输出的简谐力引起的车架位移响应(即谐响应分析)，以考察摩托车车架各部位的振动情况并与模态分析对比，分析是否与该车架的固有频率相耦合而导致共振。 通过对摩托车减震器工作原理的理论研究和国内外现有减震器结构的分析，完成HJ150摩托车前后减震器的台架性能试验。理论和实践相结合，对摩托车的前后减震器进行了多体动力学分析计算，完成了减震器的参数优化。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1引言

1.2开展本课题的背景

1.3国内外发展现状和趋势

1.3.1我国摩托车噪声管理的历史和现状

1.3.2 CAE技术发展概况

1.3.3摩托车振动噪声控制技术概况

1.4论文研究内容、难点及创新点

第二章整车噪声源识别及振动分析

2.1整车噪声源识别

2.1.1噪声源识别方法

2.1.2整车噪声源识别结果

2.2关键部位振动分析

2.2.1试验设备及试验总体方案的确定

2.2.2振动分析结果

2.3小结

第三章摩托车车架结构分析与改进

3.1 ANSYS模态分析简介

3.2车架试验模态分析

3.2.1试验模态分析理论

3.2.2试验设备及试验总体方案的确定

3.2.3车架模态试验及结果数据处理

3.3车架理论模态分析

3.3.1车架有限元实体模型的建立

3.3.2车架有限元简化模型的建立

3.3.3车架理论模态分析结果

3.4车架结构改进方案

3.5小结

第四章整车谐响应分析及发动机悬挂改进

4.1整车谐响应分析

4.1.1谐响应分析基本理论

4.1.2整车谐响应分析

4.2发动机悬挂改进方案

4.2.1发动机悬挂分析

4.2.2悬挂改进措施

4.3小结

第五章摩托车多体动力学分析

5.1多刚体系统动力学理论及ADAMS软件简介

5.1.1多刚体系统动力学理论简介

5.1.2 ADAMS软件简介

5.1.3 ADAMS软件计算方法

5.2摩托车多体动力学建模

5.2.1整车模型的建立

5.2.2各组件的属性及约束

5.3摩托车减震器简介与性能试验

5.3.1摩托车用减震器简介

5.3.2前后减震器性能参数试验

5.4摩托车前后悬挂参数优化分析

5.4.1 ADAMS参数化分析方法简介

5.4.2减震器参数优化仿真

5.5小结

第六章结论与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文