摩托车发动机安装方式对车架特性的影响研究

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。发动机是摩托车的另一关键部件。研究车架在发动机不同的安装方式下特性的变化，对车架与发动机间采用合理的连接方式及发动机合理安装位置具有重要的指导意义。 首先使用UG软件建立车架的三维模型，将此模型导入MSC.PATRAN中，建立车架的实体有限元模型。对车架有限元模型进行模态分析，提取前十阶非刚体模态。为了验证所建立的有限元模型的正确性，对车架进行实验模态分析，将实验结果与计算结果比较，发现相对误差基本上控制在5％以内，这表明所建立的有限元模型是正确的。 在建立的正确的车架的有限元模型基础上，本文着重分析采用螺栓连接和弹性悬挂连接两种连接方式下的车架的动态、静态特性的变化。当发动机与车架之间采用螺栓连接时，各阶固有频率增加；而当采用弹性悬挂连接时，各阶固有频率降低。螺栓连接时车架的固有频率要大于弹性悬挂连接时车架的固有频率，在两种情况下的车架各阶振型并不都相同。弹性悬挂连接时车架上的应力较小，车架的强度提高，刚度较大。 本文还对车架在采用弹性悬挂连接的情况下发动机安装位置的变化对车架特性的影响进行了研究。改变发动机安装位置后，车架的振型发生变化，频率降低；改变发动机安装位置后，车架上的应力减小，车架的强度提高，刚度减小。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本文研究背景

1.2国内外现状综述

1.3有限元法和试验模态分析法简介

1.3.1有限元法简介

1.3.2试验模态法简介

1.4论文研究的意义和任务

第二章摩托车车架动态特性研究

2.1车架有限元计算模型的选择和建立

2.1.1车架有限元计算模型的选择

2.1.2车架有限元计算模型的建立

2.2模态计算过程及结果

2.3摩托车车架试验模态分析

2.3.1提高车架模态试验精度的途径

2.3.2试验方法

2.4分析模态实验模态对比验证

2.5本章小结

第三章发动机与车架间连接方式对车架动态特性的影响

3.1安装发动机的车架有限元模型的建立

3.2计算结果及其分析

3.3本章小结

第四章发动机安装方式对车架的静态特性的影响

4.1静力学分析的理论基础

4.2车架结构及力的简化

4.2.1车架主要尺寸

4.2.2车架的受力分析

4.3车架的静强度分析

4.3.1边界约束条件及载荷的确定

4.3.2静应力分析结果及其分析

4.3.3发动机与车架间的连接方式对车架静强度的影响

4.4发动机与车架间的连接方式对车架刚度的影响

4.4.1车架的静刚度分析

4.4.2车架刚度的定义

4.4.3车架刚度的计算

4.5本章小结

第五章发动机安装位置对车架特性的影响

5.1模态分析结果比较

5.1.1模态频率比较

5.1.2模态振型比较

5.2静力学分析结果比较

5.2.1发动机位置改变后车架静力学分析

5.2.2发动机安装位置对车架强度的影响

5.2.3发动机安装位置对车架的刚度影响

5.3本章小结

第六章全文总结及展望

6.1全文总结

6.2展望未来

参考文献

参加科研情况说明

致 谢