某型摩托车车架cae分析报告

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1、某型摩托车车架CAE分析报告重庆现代摩托车研究所12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

2、，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

3、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12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

4、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。其中，使用普通钢材与高强度钢对于应力分布没有非常明显的影响，如图2、图3：图3平路行驶应力云图（特钢、不带边轮）不考虑边轮的情况下，几种工况的应力云图：图4~图6。表1分析数据汇总表（不带边轮）序号分析材料应力（Mpa）应变文字叙述最大最小最大最小1工况描述平稳行驶，车重240kg、载重160kg，固定前后三处原选钢种9.394e+0011.661e-0033.898e-0046.891e-00912车架上部方管与尾梁连接处出现极限值建议钢种9.401

5、e+0011.679e-0033.955e-0047.062e-0092工况描述50km/h初速刹车，车重240kg、载重160kg，惯性力向前1760N，作用在上支撑梁上，固定前柱原选钢种4.943e+0022.617e-0032.051e-0031.086e-008方管弯曲处及转向柱支架受力较大建议钢种4.903e+0022.633e-0032.063e-0031.108e-0083工况描述100km/h初速刹车，车重240kg、载重160kg，惯性力向前2352N，作用在上支撑梁上，固定前柱原选钢种5.100e

6、+0023.111e-0032.116e-0031.291e-008方管弯曲处及转向柱支架受力较大建议钢种5.057e+0023.099e-0032.128e-0031.304e-0084工况描述0初速启动，车重240kg、载重160kg，惯性力向后500N，惯性力矩反时针312.5N.m作用在上支撑梁上，固定后两点原选钢种9.483e+0011.694e-0033.935e-0047.030e-009车架上部方管与尾梁连接处出现极限值建议钢种9.490e+0011.710e-0033.993e-0047.196e-

7、009（1）应力总体反映（2）大应力区域图4刹车应力云图（50km/h初速）12（1）应力总体反映（2）大应力区域图5刹车应力云图（100km/h初速）图6启动应力云图（0加速）12考虑边轮的情况下，几种情况的应力云图：图7~图12图7平路行驶应力云图（1）应力总体反映（2）大应力区域12图8刹车应力云图（50km/h初速）（1）应力总体反映（2）大应力区域图9刹车应力云图（100km/h初速）图10启动应力云图（0加速）12图11刹车应力云图（30km/h）图12转弯应力云图表2分析数据汇总表（带边轮）序号分析材料

8、应力（Mpa）应变文字叙述最大最小最大最小1工况描述平稳行驶，车重360kg、载重240kg，向斗一侧力矩1078N.m，作用在上支撑梁上，固定前后三处原选钢种3.435e+0012.827e-0031.425e-0041.173e-008车架上部方管与尾梁连接处出现极限值建议钢种3.398e+0012.981e-0031.430e-0041.