摩托车车架有限元模型及其动态特性分析
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【摘要】: 随着全球市场和全球制造的形成,我国摩托车工业自主创新开发能力差、技术水平低下的现状正面临强有力的竞争和严峻挑战。面对世界经济全球化的大趋势和入世后新的市场环境,要想在国际社会中更好地参与市场竞争,实现摩托车技术的可持续发展,真正成为世界摩托车业的工业基地,就必须把握摩托车技术发展动向,不断开发新的产品,提高产品的档次,以满足市场多样化的需求。其中,尤以提高摩托车的性能和乘座舒适性最为关键。因此,解决长期困扰我国摩托车制造企业产品质量瓶颈的摩托车振动问题已成当务之急。 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: ① 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; ② 对该车架的有限元模型进行模态分析,求得其的固有频率和振型,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; ③ 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; ④ 在深入研究车架的模态分析及谐响应分析、清晰地认识了摩托车车架动态特性的基础上,分析并提出了采用橡胶减震器对车架进行隔振的减震方法。
【关键词】:摩托车 振动 有限元法 模态分析 谐响应分析
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:U483
【目录】:
- 中文摘要4-5
- 英文摘要5-9
- 1 绪论9-16
- 1.1 课题背景9-10
- 1.2 国内外现状综述10-13
- 1.3 论文研究的意义与目的13-15
- 1.3.1 论文研究的意义13-14
- 1.3.2 论文研究的目的14-15
- 1.4 本论文的主要任务15-16
- 2 车架的结构分析及其有限元模型的建立16-30
- 2.1 有限元法的发展概况16
- 2.2 车架设计方法概述16-17
- 2.3 车架结构及力的简化17-20
- 2.3.1 车架主要尺寸18-19
- 2.3.2 车架的受力分析19-20
- 2.4 车架有限元模型的建立20-24
- 2.4.1 车架有限元模型基本单元的选择20-21
- 2.4.2 所选有限元模型基本单元的简介21-23
- 2.4.3 有限元网格的划分23-24
- 2.5 车架的静应力分析24-28
- 2.5.1 边界约束条件的确定24-25
- 2.5.2 车架的强度分析25-26
- 2.5.3 车架的刚度分析26-28
- 2.6 车架裂纹产生的原因28
- 2.7 车架的强度和刚度的改进措施28-30
- 3 车架的有限元模态分析30-48
- 3.1 车架结构振动的基本方程31-32
- 3.2 模态分析的定义及其应用32-39
- 3.2.1 模态提取方法33-39
- 3.3 车架的有限元模态计算39-40
- 3.3.1 边界条件的确定39
- 3.3.2 计算频率范围的选取39
- 3.3.3 计算结果39-40
- 3.4 计算结果分析40-48
- 3.4.1 车架各阶振型特点分析40-41
- 3.4.2 理论模态与试验模态的对比41
- 3.4.3 车架模态分析结论41-48
- 4 车架的谐响应分析48-58
- 4.1 谐响应分析的概述48
- 4.2 谐响应分析的理论基础48-54
- 4.3 车架谐响应的有限元计算54-55
- 4.4 计算结果分析55-57
- 4.5 本章小结57-58
- 5 车架振动的解决方案58-67
- 5.1 减震概述58-60
- 5.1.1 减震措施58-59
- 5.1.2 减震分类59-60
- 5.2 车架的减震方案60-66
- 5.2.1 车架结构的改进60-61
- 5.2.2 车架的被动隔振61-66
- 5.2.2.1 橡胶减震器的设计61-63
- 5.2.2.1 计算结果及分析63-66
- 5.3 本章小结66-67
- 6 结论67-68
- 致谢68-69
- 参考文献69-72
- 作者在攻读硕士学位期间所做的研究工作及发表的论文72
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本文编号:270786
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