GS125摩托车车体强度有限元分析

摘要

摩托车车体强度是摩托车设计的基本要求,车体断裂是一种严重的强度失效,GS125摩托车在市场上发生了车体断裂的情况,因此必须对车体断裂进行分析和改进。本文通过PRO/E构建了GS125摩托车的三维实体模型,再通过PRO/E与ANSYS的接口程序将车体实体模型导入ANSYS中生成表面模型,然后以壳单元和质量单元建立车体的有限元模型。对有限元模型施加以最大载荷并考虑行驶动载后,对其进行了静强度分析。计算结果表明,在车体上管与后尾管的连接部以及后减震器安装板部是大的应力区,安全系数偏小,同时这两个部位是焊接区域,由于焊接人员的作业不当而容易产生焊接缺陷,从而易在这两个部位发生断裂的故障。为此,本着简便性和经济性的原则,本文进行了车体的结构改进,分别加大了车体上管、后尾管和后减震器安装板的壁厚,以及同时加大三者的壁厚,对这四种改进方案的效果进行了对比分析。结果表明,当分别加大车体上管、后尾管和后减震器安装板的壁厚时,它们分别仅对车体上管与后尾管的连接部和后减震器安装板部中的一个部位有明显的改善效果,而同时加大三者的壁厚时则可以同时使车体上管与后尾管的连接部和后减震器安装板部的应力得到显著改善。这为GS125摩托车的结构改进指明了方向。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景

1．2 课题的学术意义及实用价值

1．3 国内外的研究状况

1．4 课题研究的主要内容和方法

1．5 本章小结

第二章 有限元分析的基本原理

2．1 结构力学分析方法概述

2．2 有限元位移法的基本思路

2．3 有限元的解题过程

2．3．1 结构离散化

2．3．2 单元分析的步骤

2．3．3 单元位移模式

2．3．4 单元刚度矩阵

2．3．5 整体分析的步骤

2．3．6 整体刚度矩阵的特点

2．4 本章小结

第三章 摩托车车体的有限元模型

3．1 摩托车车体的三维实体模型

3．1．1 PRO/E简介

3．1．2 PRO/E构建的车体三维实体模型

3．2 摩托车车体的有限元模型

3．2．1 ANSYS简介

3．2．2 车体的有限元模型

3．3 本章小结

第四章 车体断裂的有限元分析

4．1 市场上的车体断裂状况

4．2 车体强度有限元分析的结果

4．3 载荷变化对车体断裂部位应力的影响

4．3．1 驾驶员体重对车体应力的影响

4．3．2 后座乘员对车体应力的影响

4．3．3 货物重量对车体应力的影响

4．3．4 载荷变化对对车体应力影响的综述

4．4 本章小结

第五章 车体结构强度的改进方案

5．1 车体的改进方案及应力分析

5．1．1 仅改变车体上管壁厚

5．1．2 仅改变后尾管壁厚

5．1．3 仅改变后减震器安装板壁厚

5．1．4 同时改变三者壁厚

5．2 各改进方案的效果对比及优化

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

个人简历