摩托车车架有限元分析数据参数模板

车架有限元强度分析及轻量化设计

图1㊀车架截面参数longjunhua@㊂Automobile Parts 2021.020852021.02 Automobile Parts086图2㊀车架受力简化示意T 2处力矩平衡原理,计算出支反力T 1T 1=[F 1k (k /2-n )+F 2w (m -w /2-v )]/m (2式中:T 1为前桥中心处对车架的支反力,N ;T 2为中后桥中心处对车架的支反力,N ;F 1为底盘簧上质量在车架上的均布载荷,N /m ;F 2为装在车架上的分布载荷,N /m ;y 为上装质心位置,m ㊂根据平衡方程,得出L 处的截面弯矩和剪力分别为:M =F 1(L +s )2/2+F 2(L -v )2/2-F 1L(3Q =F 1(L +s )+F 2(L -v )-T 1(4当剪力Q =0时,M 出现极值M 0;当支反力R 1㊁R 处M 亦出现拐点M 1,M 2㊂最大弯矩M max 取三者之间的最大值,考虑实际使用条件和安全系数,最大弯矩M max 取2倍静载荷条件㊂故单根纵梁断面的最大弯曲应力为:δmax =2M maxW XɤσS (5式中:σS 为材料的屈服强度㊂根据式(1)和式(5)来初步确定车架的截面尺寸㊂2㊀车架有限元模型的建立根据上述确定的车架截面利用Catia 软件进行车架总体设计,完成设计后通过有限元仿真软件Hyperworks 进行车架总体强度分析㊂图3㊀车架有限元模型3㊀车架强度分析结果3.1㊀载荷与边界重卡牵引车车架在行驶过程中主要承受4种工况,分别是弯曲工况㊁转向工况㊁制动工况㊁扭转工况,这4种工况施加载荷见表1,边界条件见表2㊂表1㊀4种工况下载荷情况㊀弯曲工况/g转向工况/g制动工况/g扭转工况/gx 00-0.70y0-0.200z-2.5-1-1-1注:x 表示前进方向,y 表示转弯方向,z 表示垂直地面方向㊂Automobile Parts 2021.02087图4㊀弯曲工况车架应力云图图5㊀转向工况车架应力云图图6㊀制动工况车架应力云图图7㊀扭转工况车架应力云图4种工况下最大应力见表3㊂表3㊀4种工况下最大应力㊀弯曲工况转向工况制动工况扭转工况最大应力/MPa 344.8324.7285310最大应力位置第二横梁附近,油箱连接处第二横梁附近,油箱连接处第二横梁附近,油箱连接处第四横梁附近,悬置安装处由表3可知,车架纵梁和横梁材料为B510L ,材料的屈服强度355MPa [1],以上4种工况最大应力334.8MPa ,小于材料的屈服强度,满足强度评判要求㊂4　轻量化设计根据应力云图,对车架受力不大的地方进行轻量化设计㊂具体措施为:将第三横梁处下连接板厚度10mm 改为8mm ,纵梁上连接板厚度8mm 改为6mm ,左右位置各两次,如图8所示㊂2021.02 Automobile Parts088图8㊀车架轻量化位置车架减重后应力云图如图9 图12所示㊂图9㊀减重后弯曲工况车架应力云图图10㊀减重后转向工况车架应力云图图11㊀减重后制动工况车架应力云图图12㊀减重后扭转工况车架应力云图可以看出,车架减重后与减重前4种工况下,车架承受的最大应力相当,满足强度要求㊂车架共减轻15.4kg ,4种工况下最大应力见表4㊂表4㊀4种工况下最大应力kg㊀原质量改后质量共减重横梁下连接板7.9ˑ2 6.3ˑ2纵梁上连接板24.4ˑ218.3ˑ215.4结论文中首先通过理论公式对车架纵梁截面进行选择按此截面设计完成车架总成后,通过有限元仿真分析对车架总成进行实际道路上各种工况下的强度分析㊂根据应力结果,提出了横梁和纵梁连接板的减轻方案,结果显示,减重后和减重前应力相当,满足强度要求㊂通过对车架的有限元分析,前期设计之初可以大大缩短时间,提高产品准确率㊂参考文献:[1]邓祖平,王良模,彭曙兮,等.基于HyperWorks 的某轻型卡车车架有限元分析及结构改进[J].机械设计与制造,2012(5):84-86.DENG Z P,WANG L M,PENG S X,et al.Finite element analysis and structure improvement on a light-duty truck frame based on hy-per works[J].Machinery Design &Manufacture,2012(5):84-86.[2]黄黎,段智方,庞建中.重型半挂牵引车车架结构的有限元分析[C]//第三届中国CAE 工程分析技术年会论文集,2007.[3]张建,戚永爱,唐文献,等.基于有限元法的某卡车车架优化设计[J].机械设计与制造,2012(5):48-50.ZHANG J,QI Y A,TANG W X,et al.Optimal design of some truck frame based on FEA [J].Machinery Design &Manufacture,2012(5):48-50.[4]景俊鸿,邵刚.中㊁重卡车架轻量化设计[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2009,32(Z1):14-17.JING J H,SHAO G.Lightweight design of the middle and heavy truck s frame[J].Journal of Hefei University of Technology(Natural Science Edition),2009,32(Z1):14-17.。

试析基于有限元分析的摩托车车架优化设计

Internal Combustion Engine &Parts0引言摩托车是一种操作便捷的车辆，在我国城乡经济生活及运输领域内扮演重要角色，因此探究车辆行车的安全性具有重要的意义。

在实际工程中，有限元法得到广泛应用，利用有限元对零部件及机械结构的动力学展开分析，从而优化动态特性，改进优化的结构，促使其成为现代化工程设计中的主要手段。

为提升摩托车的自身安全，本文将利用有限元分析，探究摩托车车架，并提出改进的方案。

1摩托车车架的设计要求在摩托车中车架是骨架，主要是将发动机和制动系统等各系统进行相互连接，从而构成整体。

车架不仅需承担静载荷，还需要承受动载荷和冲击荷载。

因此在设计摩托车车架时需要全方位考虑问题。

布置车架机构，应该保证和人机工程学要求相符合，从而提升乘坐的舒适性。

另外还需要保证强度适中，保证重要零件不受到任何破坏，同时还需要全方面考虑各种道路情况。

另外还需要保证刚度足够，保证车辆在工作的过程中，不会受到任何变形。

当刚度较大，便可影响舒适性，当刚度较低，便可导致操作的稳定性下降。

当车架重量较低，基于强度及刚度情况下，车架越低，则代表越好。

车架振动对操作的稳定性和振动噪声均可产生较大影响。

因此从社会要求出发，必须减轻车辆的重量。

在提升性能的过程中，保证车身重量较轻也是需要解决的根本问题。

现阶段，在运用动态化设计方法及理论是有效解决结构动力问题，因此需要深入探究摩托车动态化设计的问题。

2基于有限元分析的摩托车车架设计摩托车的发动机是振源，本次研究的为钢管型车架，发动机与车间在螺栓下连接，发动机的振动直接传输到车架。

发动机一、二阶惯性频率及车架在同步振动过程中，会发生共振。

现有的摩托车车架前几阶固定频率在发动机的作用下会发生惯性频率，共振反应的发生率较高。

通过对道路上的摩托车振动情况进行分析，以摩托车发动机的振源作为角度，对摩托车车架进行模拟频率优化设计，在车架前几阶固有频率将常用转速的惯性频率规避，实现提升摩托车动态特性将振动环节的目标。

车架有限元分析word版

以ANSYS软件为分析工具对从国外引进的某重型车的车架进行了有限元分析、模态分析和以路面谱为输入的随机振动分析，通过用壳单元离散车架及MPC单元模拟铆打传力建立计算模型，研究该车架静、动态性能，了解该车架的优缺点。

车架是汽车的重要组成部分，在汽车整车设计中占据着重要位置，车架结构设计历来为广大汽车厂商所重视。

本文以某汽车公司从欧洲引进的某重型车车架为研究对象，对该车架结构的动、静态特性进行分析计算，消化、吸收欧洲的先进技术并在此基础上进行自主创新设计。

分析手段主要是通过建立正确的有限元分析模型，对车架进行典型工况的静态分析、模态分析和路面不平度引起的随机振动分析，以此了解车架的静态和动态特性，了解该车架的优越性能及其不足之处，为新车架的改型设计提供依据。

1 有限元分析模型的建立该车架为边梁式，由两根位于两边的纵梁和若干根横梁组成，用铆接或焊接方式将纵梁和横梁联接成坚固的刚性结构，纵梁上有鞍座，其结构如图1所示。

由于车架是由一系列薄壁件组成，有限元模型采用壳单元离散能详细分析车架应力集中问题，可以真实反映车架纵、横梁联接情况，是目前常采用的一种模型。

该车架是多层结构，纵梁断面为槽形，各层间用螺栓或铆钉联接，这种结构与具有连续横截面的车架不同，其力的传递是不连续的。

该车架长7m，宽约0.9 m，包括双层纵梁、横梁、外包梁、背靠梁、鞍座、飞机板、铸铁加强板、发动机安装板、三角支撑板和后轴等部分。

考虑到车架几何模型的复杂性，可在三维CAD软件UG里建立车架的面模型，导人到Hypermesh软件中进行网格划分等前置处理，然后提交到ANSYS解算。

车架各层之间的铆钉联接，可以用Hypermesh-connectors中的bar单元来模拟铆钉联接，对应的是ANSYS的MPC单元，因车架各层间既有拉压应力，又有剪应力，故MPC 的类型应选择Rigid Beam方式。

由于该车是多轴车，为超静定结构，为了得到车架结构的真实应力分布，必须考虑悬挂系统的变形情况。

用有限元方法进行摩托车动力响应分析报告

用有限元方法进行摩托车动力响应分析文>>月辉史春涛骞郝志勇摘要本文采用有限元方法对某125型骑式摩托车进行了动力响应分析。

文章首先建立了摩托车整车的有限元模型，并利用该模型进行摩托车整车的动态特性计算，取得了和实验模态分析一致的结果。

而后分析了摩托车在发动机激励和路面不平度激励下的整车动力学响应特性，得出了具有工程参考价值的结论。

关键词摩托车应力有限元法本文采用有限元方法研究了摩托车整车结构的动态特性，并进行了在各种激励作用下的动力响应分析，得到了发动机车架的应力场，可用于进一步的摩托车强度分析。

1、摩托车有限元模型的建立摩托车有限元模型如图1所示。

摩托车的车架结构大多是由各种截面形状的梁组合而成的空间框架结构，而且其截面尺寸，包括直径、壁厚，与构件长度相比很小，因此选用空间的直梁或者曲梁单元来离散车架结构，而车架的一些板件和加强盘可以采用空间板元模拟，各种梁单元的截面力学特性可用有限元程序的前处理模块或CAD软件计算。

摩托车的发动机具有较大质量，同时也具有很大刚度。

考虑到发动机在车体结构中所起的作用及变形小的特点，将发动机简化为若干个板单元，这些板的总质量应与发动机的质量相同。

然后，根据发动机与车架的实际连接方式，将由这些板单元模拟的发动机与车架组装到一起。

摩托车的减振器主要作用是支撑车体并缓和振动与冲击。

考虑到减振器的结构与作用，简化后减振器的模型在受到载荷时应具有较大的轴向位移，同时又要有较大抗弯刚度。

本文把减振器简化为一种梁单元和弹簧阻尼单元的综合体——轴向刚度由弹簧阻尼单元提供，而抗弯刚度由梁单元提供。

摩托车车轮主要由轮胎和轮辋组成，其中轮胎直接与路面接触，与摩托车悬挂共同缓和摩托车行驶时所受到的冲击，并协助减振，轮辋是固定轮胎的骨架，它与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷。

轮辋可以采用若干个梁单元模拟，轮胎则可用弹簧单元模拟，弹簧单元的刚度应相等于轮胎等效刚度。

对于前后车轮轴及后摇臂架和转向车头立管等能够相互转动的结构，可以采用释放端点自由度的方法用梁单元来模拟。

踏板摩托车车架有限元分析

033踏板摩托车车架有限元分析Abstract: Using the MECHANICA module of Pro/E software, the strength analysis of the scooter frame is carried out to ﬁnd out the factors affecting the strength and stiffness and the method of improving the strength and rigidity of the frame. By applying different load conditions to the frame, the stress cloud and strain cloud of the calculated results are analyzed to ﬁnd the dangerous section of the frame under different working conditions. As a reference in the design and development process, the model design is modified according to the finite element analysis results to achieve the optimal strength frame design.Key words: Strength analysis Loading capacity at working condition Analysis on ﬁnite element Stress cloud chart Deformation displacement cloud chartZhang Xiaoqing (Jinan Qingqi Motorcycle Co., Ltd.)Chen Yang (Shandong Jianzhu University)Finite Element Analysis on Scooter Frame摘要：采用Pro/E 软件的MECHANICA 模块，对踏板摩托车车架进行了强度分析，找出影响强度及刚度的因素及改进车架强度和刚度的方法，通过对车架施加不同的工况载荷，分析计算结果的应力云和应变云，找出不同工况载荷下车架的危险截面，作为设计开发过程中的参考，根据有限元分析结果修正模型设计，达到最佳强度的车架设计。

基于有限元法的125型摩托车车架结构分析

第４期
顾灿松等：基于有限元法的１５型摩托车车架结构分析２
８５
时采用分块兰索斯法对模型进行模态分析求解，提取车架的前十阶模态参数。在Ｐ．机器上计算大约需４ｉ，４０３０ｍｎ计算得到主要影响车架振动的前十阶固有频率和振型。
３车架试验模态分析
在进行车架试验模态分析时，采用北京东方所的大型试验模态分析软件ＤＳ２０及配套设备对其参数进行辩识。该设备采用高弹性聚能力ＡＰ０５
关键词：摩托车车架；有限元法；模态分析中图分类号：４３文献标识码：文章编号：０６３２（０６００４０ｕ８Ａ１０ —２６２０）４０８４
１引言
摩托车的振动问题一直是困扰我国摩托车行业发展的一个蓖大问题，摩托车的振动不仅直接影响驾驶和乘坐的舒适性，而且还会产生强烈的振动辐射噪声。国内外目前在控制摩托车振动噪声方面，主要
图２ｓｌ９ｏｉ２单元示意图ｄ
锤和先进的变时基传递函数分析技术，对于很多大型结构都能分析出结构
的模态。在试验中采用多输入单输出（Ｉ方法对车架进ＭＳＯ）行结构模态参数辨识。车架采用弹性绳悬挂起来，最佳悬挂
点应该是某阶振型的节点，将悬挂点选择在振幅较小的位
这种单元具有塑性，蠕变，涨性，力钢化，应大变形，应变能力。大
图１摩托车车架结构图
对由ＣＤ软件生成的模型进行网格划分。单元的每个节点都有ｉ个自由度：Ｙ方向的平移自由度。Ａ，，设黄材料属性为：弹性模量Ｅ＝０Ｐ，２０ａ泊松比ｒＧ，＝０３密度Ｐ＝０ｇｍ，．，７０／该模型由１４９个８ｋ５００实体单元组成。车架有限元网格模型如图３。运用该模型进行理论模态分析，根据模型特点，在模态计算

应用有限元法分析正三轮摩托车车架强度

结构形式及尺寸参数，使其具备良好的动静特性。本文以某款三轮摩托车车架作为分析对象，利用弹
性力学建立准确合理的车架结构力学模型，用ＭＳ．ａａＣＰｔｎｒ
等刚度原则作了结构简化，采用杆状钢结构，用梁单元离
散。钢板弹簧在考虑其压缩量达到最大值的情况下，采用多点约束来实现与板簧吊耳、后轴部件的正确运动关系。
ｔｅｓｒｃｕｅｓｒｎｔｓｅｓｄｔｅｅｙｐｏｉｉｇｔｅｄｔｆｖｌｂｅｓｒｃｒｎｌｉｏｈｐｉｉａｉｎａｄｈｔｕｔｒｔｅｇｈａｓｓｅ，ｈｒｂｒｖｄｎｈａａｏａｕａｌｔｕｕｍ
由此建立的三轮摩托车车架有限元模型如图１所示。
和Ｍｓ．ａｔｎ件进行有限元分析，计算出车架在各种ＣＮｓａ软ｒ
受力工况下的应力分布，在此基础上判定其结构强度的总体水平，从而为车架的可靠性设计和结构优化提供理论参
为车架结构的优化和可靠性设计提供了有价值的结构分析数据。
关键词：有限元法
正三轮摩托车车架强度
应力分布
ＴｈａｔｅｇｈＡｎｌｓｓｏｆｔｅＴｈｅ — ｅｌｄＭｏｏｃｃｅｅＦｒｍｅＳｒｎｔａｙｉｒｅｗｈｅｅｔｒｙｌｈＤｏｅｂｈｎｔ — ｌｍｅｔＭｅｈｄｎｙｔｅＦｉｉｅｅｅｎｔｏ
考依据。
２材料特性
所有车架主体结构的材料均为普通碳素钢Ｑ２５３，其材料属性为：弹性模量Ｅ＝２０．５×１ＭＰ，泊松比＝０ａ

车架有限元分析

目录一结构简介 (1)二计算载荷工况 (2)三有限元模型 (5)四静强度分析结果 (10)一、结构简介本次作业以某转向架构架为几何模型，进行静强度分析，下图为本次计算针对的某型转向架几何模型，结构上由侧架、摇枕、转臂座、齿轮箱吊挂、轴箱吊挂、一系减震器座等组成。

整个计算主要分为网格划分和静强度计算两个过程。

图1 某型转向架几何模型（a）图2 某型转向架几何模型（b）二、计算载荷工况根据要求，对转向架采取如下的加载方式： 1、约束图3 约束要求如下的局部视图中圈出处即为所加的约束之一；图4 模型中所加约束之一2、载荷在此点出建立Z 方向的位移约束在此点出建立X 、Z 方向的位移约束在此点出建立X 、Y 、Z 方向的位移约束在此点出建立Y 、Z 方向的位移约束图5 受力要求模型中加载作用力的局部视图如下（注：图中坐标系中红色为X 轴，绿色为Y 轴，蓝色为Z 轴）；图6 Z 轴正向26.2kN 的力在此处加26.2KN 的力，力的方向为Z 轴负方向在此处加26.2KN 的力，力的方向为Z 轴正方向在此处加45.6KN 的力，力的方向为X 轴正方向中心销半圆内部分（Z 方向距上盖板80mm,距下盖板131mm ，X 方向距离圆心7mm ）图7 Z轴负向26.2kN的力图8 中心处加载X轴正向45.6kN的力计算工况如下表1所示表1 工况工况横向（X向）纵向（Y 向）垂向（Z向）1 -- --+三．有限元模型整个模型由两类网格组成：构架采用壳网格单元建立模型，转臂座构件采用六面体网格建立模型；其中壳网格单元以四边形网格为主。

有限元模型重量为1422.015kg，结点总数为81382，单元总数为74991。

有限元模型如图9~12所示。

图9 壳单元模型（1/4模型）图10 转臂座实体网格模型图11 整体网格（a）图12 整体网格（b）需考虑对各个连接处的连接方式，根据工厂要求，具体连接处及连接方式可参考如下要求。

LH250摩托车车架刚度及强度的有限元分析_余柳平

引言
车架是摩托车的主要承载结构，具有几何形状复杂、作用载荷复杂、支撑结构和约束复杂的特点。车架具有足够的强度和适当的刚度是对车架的基本要求。摩托车车架的强度是摩托车承载能力的决定性因素［1］。足够的强度保证摩托车在载荷的作用下保持结构的完整。适当的刚度保证摩托车在载荷的作用下保持前、后轮的平直度，不致产生影响行驶稳定性的弯曲或扭曲。本文主要运用有限元法对摩托车车架在不同工况下的刚度和强度进行计算，分析车架的应力应变情况并对结果进行评价，以便能为摩托车车架的设计提供参考。
CB = 4F /（ Z2 + Z1）
（ 1）
式中 CB 为弯曲刚度，单位为 N / m。
图 14 为车架有限元模型弯曲工况边界条件模
型图。
图 14 车架弯曲工况的边界条件模型图
扭转刚度：指车架结构抵抗扭转变形的能力。本
研究在车头转向立管处的上下端施加一对大小相等、
工况边界条件模型图。
运用 ANSYS 软件对车架结构的弯曲刚度和扭转
刚度作分析计算。在 F = 10 N 时车架弯曲工况下载
荷作用点处产生的位移为 Z1 = － 0． 14467 mm，Z2 =
图 15 车架扭转工况的边界条件模型图
－ 0． 1412mm；在 F = 10 N 时车架扭转工况下载荷作用点处产生的位移为 Z1 = － 0． 79608E － 02 mm，Z2 = 0． 44995E － 02 mm。
图 9 单轮支撑工况下车架应力分布图
图 7 弧形板和前支撑管相接处应力局部图
车架的变形如图 8 所示。车架的变形主要发生在与车架主弯管相连的支撑座处，最大总变形量为0． 802mm。

某型摩托车车架CAE分析报告

某型摩托车车架CAE分析报告重庆现代摩托车研究所摩托车车架可靠性分析前言车架是整个摩托车的基体。

作为摩托车的骨架，车架由多种管材及板材焊接而成，具有复杂的空间结构，它不仅支承、连接了摩托车的各零部件，还承受了摩托车本身和外在的各种载荷。

在摩托车行驶时，路况复杂多变，使车架不时处于扭转、弯曲之中，并改变车架上各零件的相对位置，使车内的受力发生变化。

因此，要使车架结构不影响使用，要求车架本身一方面具有高强度和合适的刚度，另一方面尽量减轻质量，这一切使其受力分析工作复杂而烦乱。

从设计摩托车出发，作为摩托车车架的全面分析，不仅需要了解车架的质量、转动惯量、加载点、量等基本情况，还需了解诸如车架各阶固频、振型和车架材料选用等信息。

在本次分析中，从材料的使用方面出发进行摩托车车架分析，校核材料的使用对车架受力性能的影响，为设计优化提供参考。

车架强度是车架设计中要考虑的首要问题，关系到车架的安全。

在摩托车车架分析中，采用三维实体、通过有限元分析模拟车架使用状况，着重关注应力的分布和大小。

为适应计算机的计算能力，所建立的模型对车架作了如下简化处理：a模型处理上，省略外挂零件，突出车架本身骨架及其加强部分；b加载上，力（含骑乘者与整车重量）与力矩转移到车架重心附近（取中间支撑为对象）；c约束上，前减振器支撑点转移到转向柱上，后减振器支撑点转移到尾梁支承及摆臂枢轴孔上。

如下图1：图1 约束位置图2 平路行驶应力云图（普钢、不带边轮）1．典型工况摩托车车架应力在对摩托车车架的分析中，分别对摩托车选取平路行驶、刹车、启动（0加速）、转弯（带边轮）等几种典型工况进行分析。

为方便比较分析结果，将分析分为带边轮与不带边轮两种情况。

带边轮的情况以力转移的方式，将载荷加在车架上进行处理。

刹车时，假设后轮（及边轮）刚好离开地面，惯性力矩与重力矩平衡，摩托车车身没有偏转；启动时，假设前轮刚离开地面，加上向后的惯性力矩，摩托车车身没有偏转。

摩托车车架结构优化设计

重庆大学硕士学位论文摩托车车架结构优化设计姓名：游四海申请学位级别：硕士专业：机械设计指导教师：秦伟20061001重庆大学硕士学位论文２摩托车车架的有限元建模图２．１车架有限元结构强度分析框图Ｆｉｇ２．ＩＦｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｍｏｔｏｒｆｒａｍｅｓＵｅｎｇｔｈＦＥＡ建立摩托车车架结构的实体模型，要做的工作包括对车架结构的测绘，并结合部分零件图。

通过分析车架结构的力学特征和结构特征，在能够满足其力学性能的基础尽可能地简化该实体模型。

也即考虑略去一些非承载件及一些附加的结构。

通过对它的分析，运用三维实体建模软件ＵＧ对车架进行实体造型。

建立的实体模型如图２．２所示。

图２．２摩托车车架的实体模型Ｆｉｇ２．２Ｅｎｔｉｔｙｍｏｄｅｌｏｆｍｏｔｏｒｆｌ＇Ｂ．ｍｅ建立车架的实体模型之后，要对实体模型进行有限元分析前的预处理，即进行网格划分。

图２．３车架结构有限元模型Ｆｉｇ２．３ＦＥＭｏｆｔｈｅｆｉｌｕｎｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ２．３车架结构强度分析２．３．１车架结构载荷分析对车架结构有限元模型进行强度分析，首先需要对车架结构的载荷发生源有一个清楚的认识，摩托车车架的载荷发生源包括【１９】：①零件紧固引起的车架的预应力，包括发动机，后摇架及减震器安装时在安装座处由螺栓产生的静拉伸和压缩载荷；②发动机振动引起的小载荷高频振动，承受部位是发动机安装座处；⑧链条张力，特别是突然加速或减速时所引起的大载荷低频振动，主要受力部位是后摇架轴孔处；④乘员、载物的质量属于静载荷，主要作用部位有转向立管和尾管架等处；⑤路面反冲力主要是作用在转向立管等处，载荷主要有大载荷低频率和小载荷高频率两种情况；⑥车辆翻倒时的冲击载荷属大载荷，主要受力部位为转向立管和上、下梁管等处。

特别是摩托车在不平道路行驶时由路面激起的振动都具有随机性，车架受随机载荷，会引起车架产生疲劳破坏。

作用于摩托车车架的载荷包括静载荷和动载荷。

１）静载荷是指作用在车架上的所有质量引起的载荷，包括：固定在车架上的总成的质量和乘员、货物的质量，按集中载荷∑Ｒ或分布载荷毋作用在车架的相应部位厦ｆ－１，２，．．．，玎）。

摩托车车架强度的有限元分析_惠记庄

第37卷第1期2008年2月小型内燃机与摩托车S MALL I N TERNAL COM B UST I O N ENG I N E AND MOTORCYCLEVo.l37No.1Feb.2008摩托车车架强度的有限元分析惠记庄邹亚科(长安大学工程机械学院陕西西安710064)摘要:应用有限元软件ANSYS对所设计的摩托车车架强度进行了分析。

针对不同工况,对车架结构做了静态的应力和应变分析,用动载系数法做了动态的应力和应变分析。

指出了车架结构的薄弱环节,说明改进途径。

结果表明,应用ANSYS可以较准确地分析摩托车车架上各点的应力、位移情况,为改进摩托车车架受力状况和结构优化设计提供理论依据。

关键词:摩托车车架有限元强度分析中图分类号:U483文献标识码:A文章编号:1671-0630(2008)01-0028-03Fi nite E lem ent Analysis of Strength ofM otorcycle FrameH ui Jizhuang,Zou YakeConstruction M achinery D epart m en,t Chang a'n University(X ia'n,710064)Abst ract:W e applied finite ele m ent so ft w are ANSYS to analyze the strength of the m o torcycle fra m e w hich has been desi g ned.The dissertation i n cl u des static stress and defor m ation under d ifferent w ork cond itions,using the w ay o f dyna m ic load coefficient to ana l y ze the dyna m ic stress and de for m ati o n.The key place o f dangling stress is pointed out and the i m prov i n g m ethods are exp lained.The results sho w that t h e applied ANSYS can g i v e an accurate ana l y sis on every po i n t's stress and defor m ation of m o torcycle fra m e,this can offer theory foundation for the i m prove m ent o f the stress ofm o torcycle fra m e and the opti m ized desi g n of structure.K eyw ords:M otorcycle fra m e,F i n ite ele m en,t Streng t h analysis引言良好的力学承载能力是车辆性能和安全性的重要保证。

车架模态分析报告

110ZH车架模态分析报告编制：审核：批准：2006年 3 月 15 日第一章车架模态分析一、模态分析模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。

模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。

这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。

这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。

振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。

如果通过模态分析方法搞清楚了某结构在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。

因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。

由于车架的结构振动会直接引起驾驶室振动，所以分析三轮摩托车振动时，应对车架进行模态和响应分析，优化车架结构，并从工艺设计上保证乘客的安全、舒适。

三轮摩托车车架是一个多自由度弹性振动系统，作用于这个系统的各种激扰力就是使摩托车产生复杂振动的动力源。

引起各种激扰力的因素可概括为两类：一是摩托车行驶时路面不平度对车轮作用的随机激振；二是发动机运转时引起的简谐激振。

如果这些激励力的激振频率和车架的某一固有频率相吻合时，就会产生共振，并导致在车架上某些部位产生数值很大的共振动载荷，影响乘骑的舒适性，而且往往会造成车架有被破坏的危险。

因此，车架的动态设计要求车架具有一定的固有频率和振型，这样才能保证车架具有良好的动态特性。

本次分析主要针对车架进行模态分析，以期预计车架主要模态的固有频率和形状，并借以指导车架改进设计，达到优化摩托车动态性能的目的。

1、模态分析处理本次分析采用自由边界条件下的模态分析（即不添加任何边界支撑和约束力，计算车架的自由模态。

）和添加6个车架的边界条件状态下的模态分析（左右板簧4个，前轮支撑轴承处2个）。

摩托车车架有限元模型的建立分析

显得非常重要。
１摩托车车架有限元分析模型的选择目前采用有限元分析模型一般有如下两种：梁单元模型和组合模型等。梁单元模型是将摩托车结构简化为由一组两节点的梁单元组成的框架结构，以梁单元的截面特性来反映摩托车的实际结构特性。其优点是：划分的单元数目和节点数少，算速度快而且模型前处理工计作量不大，适合初选方案。其缺点是：无法仔细分析摩托车应力集中问题，因而不能为摩托车纵、横梁连接方案提供实用的帮助。组合单元模型则是既采用梁单元也采用板壳单元进行离散。在实际工程运用中， Байду номын сангаас于车梁是由一系列薄壁件组成的结构，且形状复杂，离散为许多宜板壳单元的组集。其缺点是前处理工作量大，计算时间长，而随着计然算机技术的不断发展，这个问题已得到了较好的解决，而且由于有大型有限元软件支撑，巨大的前处理工作量绝大部分可由计算机完成，也不是制约板壳元模型实际运用的困难了。这种模型使得对摩托车的分析计算更为精确，能为摩托车设计提供更为有利的帮助。有限元分析结果的准确性与所建立的摩托车模型直接相关，模型既要与实际想吻合，叉要尽量减少计算时间，减低设计成本。以在建所
２１００年
第１５期
ＳＩＮＥ＆ＴＣＯＯＹＩＦＲＴＯＣＥＣＥＨＮＬＧＮＯＭＡＩＮ
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摩托车车架有限元模型的建立分析
张艳芳 ’ ，
（．１重庆大学机械工程学院中国重庆４０４；．电子工程职业学院汽车工程系中国重庆００５２重庆

摩托车车架的有限元强度分析

加工真正实现了数据的无缝集成，而优化了企从业的产品设计与制造．
用计算机对该模型进行计算分析；是分析计算三结果，证计算方案并确立设计修改方案．过建验通立基本的计算机分析模型，所设计的产品进行对
强度、寿命及特性预测，而指导产品设计，产从使品设计指标得到保证，效地提高设计产品的可有
根据摩托车在路面行驶的特点，限元分析有时应该约束摩托车的前后轮轴，这样，车架模型就
摩托车车架是摩托车的骨架，用来固定和支承车辆的发动机、传动系统和悬挂系统和其它相
关元件，以保证车辆行驶的灵活性、加速性和稳定性．计出性能优良、全可靠的摩托车，设安已经离不开计算机辅助设计技术，运用计算机辅助技而术计算所得到的结果，已经作为结构设计的原始
ｐｒｆｔｅｆａｌａｃｌｔｄｕｄｒｍａｉｍｒｎｏｄ，ｍａｉｍ船ａｔｏｈｌｍｅａｅｃｌｕａｅｎｅｘｍｕｆｔｌａｏｘｍｕｌａｏｄ，ａｄｍａｉｍｓｅｇｒｎｘｍｕｐａｓｎｅ
ｌａｏｄｔｏｓｉｈｓａｔｌｏｄｃｎｉｎｎｔｉｒｉｅ．Ｔｈｔａｎｃｎｅｔａｉｎｐｓｔｎｏｉｐｆｆａｓｆｕｉｃｅｓｒｉｏｃｎｒｔｏｉｏｆｔｓｔｅｏｍｅｉｏｎｄ，ａｌｅｒ — ｏｉｈｙｒＪｔｅｄｈｓｈｓａｅｅａｕｔｄａｄａａｙｅＯａｏｐｏｉｅｒｆｒｎｅｒｆａｅｉｎ。ｕｌｖｌａｅｎｎｌｚｄＳｓｔｒｖｄｅｅｅｃｓｆｍｅｄｓｇｏｌＫｅｒｓ：ｍｏｏｃｃｅｆａｙｗｏｄｔｒｙｌｒｍｅ；ＥＡ；ｔｅｓｓｒｎｔＦｓｒｓ；ｔｅｇｈ

车架有限元分析范文

车架有限元分析范文车架有限元分析是一种用于计算机辅助设计和优化车架结构的工程分析方法。

通过对车架结构进行适当的离散化处理，将复杂的连续体结构转化为由有限个节点和单元组成的离散系统，然后利用数学和力学原理对这个离散系统进行数值计算和分析。

有限元分析方法首先需要将车架结构进行三维建模。

建模时需要考虑到车架的外形尺寸、材料性质、连接方式等。

然后，将车架模型分割成有限个小的单元，如三角形或四边形单元。

每个单元有一组节点，它们的位置决定了单元的形状和尺寸。

在建立了有限元模型后，需要给单元节点分配适当的约束条件和加载条件，以模拟实际工况下的力学行为。

约束条件可以是固定边界条件或限制位移条件，加载条件可以是施加在车架上的荷载、压力或温度差等。

接下来，有限元分析方法将根据车架模型和加载条件构建一个刚度矩阵。

这个刚度矩阵描述了车架模型在各个节点上的刚度和幅度。

然后，通过计算刚度矩阵和加载条件的乘积，得到车架结构在受到施加的荷载下的应变和应力分布。

通过有限元分析方法，可以获得车架模型在不同工况下的应力、应变、位移等信息。

这些信息可以用来评估车架结构的强度、刚度和稳定性，并指导优化设计过程。

例如，可以在一些应力集中的区域增加材料或调整结构形状，以提高车架的承载能力和刚度。

另外，有限元分析方法还可以用于模拟车架在不同工况下的动态响应。

通过对车架结构进行动态分析，可以评估车架在行驶过程中的振动和冲击响应，并优化车架结构以提高乘坐舒适性和行驶稳定性。

总之，车架有限元分析是一种有效的工程分析方法，能够帮助设计人员评估车架结构的强度、刚度、稳定性和动态响应，从而指导优化设计过程，提高车架的性能和可靠性。