基于虚拟分析的摩托车整车振动预测及减振研究

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1、中文摘要摩托车振动问题是影响摩托车骑乘舒适性、操纵稳定性和行驶安全性的重要因素。对摩托车振动问题的研究属于摩托车整车动态特性研究领域，这正是当前国际和国内摩托车技术发展的方向。本课题是某品牌200型摩托车整车振动分析与控制工作的一个组成部分，通过本课题的研究，试图探索出一条系统的摩托车整车建模和基于有限元模型的振动预测、控制的方法，实现在摩托车设计阶段对其振动进行分析和控制的目的。对摩托车振动的虚拟分析而言，关键因素是建立一个有效、准确的虚拟模型，为此本文分析了国内外研究成果，采用基于有限元法的摩托车整车建模方法：为了保证模型的有效性和准确性，

2、从车架建模到整车建模的各个阶段中，不但细致分析了关键部件的建模方法，而且还采用了通过试验来验证虚拟模型的手段。本文研究了摩托车重要振源一发动机的动力学特性，阐明了摩托车发动机对整车振动激励的原理；进行了发动机减振方法的研究，给出了平衡发动机一阶往复惯性力的正反转轮系平衡法。并通过试验测量，验证了方法的有效性。在试验中还测量了发动机的激振力，作为整车有限元分析中激励加载的依据。通过车架计算模态分析与试验模态分析的对照，了解了车架固有频率和模态振型；通过对整车模型的模态分析和稳态谐响应分析，得到了从激励源到各个振动输出位置的振动传递特性；通过模拟发

3、动机一阶、二阶激振力对整车模型的激励，对影响骑乘舒适性的关键位置进行了振动预测，并与厂家对原型车的主观骑乘感受相印证。应用整车有限元模型进行模拟分析，对摩托车进行了减振措施的研究，包括发动机弹性悬挂减振和摩托车结构修改减振，经过灵敏度分析、比较，提出了最有效的减振方案。经过原型车修改后的实验证明，该方案可行。最后，模拟路面不平度对摩托车激励，对整车模型进行了功率谱密度分析，并分析了其对乘坐舒适性的响应。关键词：摩托车虚拟分析有限元法振动预测减振发动机路面激励ABSTRACTT．11evibrationproblemofmotorcycleist

4、hemostimponant亿ctorafrectingtheridecomfon'manipulationstabilityanddriVingsaf-ety．Theresearchofmotorcyclevibrationbelongst0the6eIdofmotorcycledynamicresearch，鲫dthisisjustthedirectionofmodemmotorcycletechnologydeVelopment．ThisdisSenationisacomponentofaprojectofVibrationanalysi

5、s锄dreductionofa200ccmotorcycle．T-11rou曲thereSearchoft11isdissenation，the叫thornyt0exploreamethodofbuildingthemotorcycIeFEmodelandpredictingandreducingvibrationofmotorcyclebyanalysisthroughthismodel．Firstly'aLsthekeypointofVinuaIanaIysisofmotorcycleVibration，acon．ectvirtualmod

6、elofmotorcyclewillbebuilt．Bystudyingonthecontempofaryproductionofthisfield，theauthortakesthefiniteelementmethodt0buildthemotorcyclemodel．1nordertoaSsurethevalidi妙ofthismodel，tIleauthor卸alyzesⅡlekeypansofthemotorcyclethorou曲lyduringthemodelbuilding，觚dmakesomeexperimentSt0proV

7、ethemodeI．Secondly，engineisthemainvibrationSourceoftllemotorcycle．ThisdisSertationstudyontllemotorcycleenginedyn锄icpropeI。％andgiVethep血cipleoftheengineexcitation．The卸thordescribesthebal锄cemethodofinertialf．0rceofengine．Bymstallingbal肌ceShaRintheengine，t11eengineVibI．ationisr

8、educed．Throu曲tIleexperimentofvibrationforceteSt，廿leauthor萨tstlledatet0apply