電動(dòng)摩托車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、車(chē)架是電動(dòng)摩托車(chē)的重要組成部分，它起固定及支撐電池、其它相關(guān)部件的作用，并且行駛時(shí)還要承受來(lái)自道路的外部激勵(lì)，因此車(chē)架結(jié)構(gòu)直接影響電動(dòng)摩托車(chē)整體性能。隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)摩托車(chē)整車(chē)重量限制更加嚴(yán)格、材料價(jià)格的上漲，車(chē)架的輕量化將成為電動(dòng)摩托車(chē)的重要發(fā)展方向。因此，開(kāi)展電動(dòng)摩托車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)車(chē)架的輕量化，不僅能夠有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，而且對(duì)提升電動(dòng)車(chē)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)電動(dòng)摩托車(chē)向輕量化、可靠性方向

2、發(fā)展有重要的工程實(shí)用價(jià)值。
　　 論文針對(duì)某電動(dòng)摩托車(chē)企業(yè)車(chē)架設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，結(jié)合有限元基本理論，運(yùn)用有限元分析方法對(duì)車(chē)架進(jìn)行強(qiáng)度、振動(dòng)分析，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了仿真分析模型的正確性。在此基礎(chǔ)上結(jié)合Hypeworks優(yōu)化模塊建立以車(chē)架重量為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型，在滿(mǎn)足強(qiáng)度約束條件下對(duì)車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。有效實(shí)現(xiàn)車(chē)架的輕量化。主要研究工作如下：
　　 ①分析振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的振動(dòng)工作過(guò)程，計(jì)算得到振動(dòng)激勵(lì)值，并將電

3、動(dòng)摩托車(chē)車(chē)架在振動(dòng)工況下的約束作為邊界條件，建立車(chē)架的有限元分析模型。
　　 ②基于車(chē)架有限元模型，對(duì)車(chē)架進(jìn)行了靜力分析和瞬態(tài)分析，得到車(chē)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和關(guān)鍵部位的振動(dòng)加速度，通過(guò)分析結(jié)果找出車(chē)架的薄弱環(huán)節(jié)，為車(chē)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
　　 ③根據(jù)分析結(jié)果，以車(chē)架重量最小為優(yōu)化目標(biāo)，車(chē)架主要構(gòu)件截面尺寸為設(shè)計(jì)變量，建立電動(dòng)摩托車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，在強(qiáng)度約束條件下，采用OptiStruct求解器對(duì)車(chē)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，結(jié)

4、果表明優(yōu)化后車(chē)架重量減輕了12.1％，最大應(yīng)力值沒(méi)有發(fā)生顯著變化，也沒(méi)有出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，有效實(shí)現(xiàn)了車(chē)架的輕量化設(shè)計(jì)。
　　 ④基于工程信號(hào)測(cè)試的基本原理，對(duì)車(chē)架關(guān)鍵位置的動(dòng)態(tài)應(yīng)變和振動(dòng)加速度值進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了有限元模型的正確性及優(yōu)化方案的可靠性。
　　 本文分析車(chē)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)其進(jìn)行了輕量化研究，并通過(guò)制造樣機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，試驗(yàn)表明優(yōu)化后車(chē)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，符合制造工藝，同時(shí)車(chē)架重量得到明顯降低，