[發明專利]一種摩托車車架諧響應分析方法

在審

• 申請號: 201410334055.6
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104123410A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 張艷芳;王勇;張曉旭;周敏;趙紅利;向麗君
• 申請（專利權）人: 張艷芳
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及的是一種摩托車車架諧響應分析方法。

背景技術：

摩托車車架是整個摩托車的脊梁，它不僅支承著發動機、騎乘者和其它總成，還起著抑制來自前后車輪的各種負荷所引起的扭曲變形，并對騎乘者提供良好的操縱穩定性和騎乘舒適性等作用，因此車架本身必須具有足夠的強度和剛度而且質量要小。隨著我國對摩托車各種性能要求的不斷提高，采用有限元模型對摩托車車架進行分析就顯得非常重要。

目前采用有限元分析模型一般有如下兩種：梁單元模型和組合模型等。梁單元模型是將摩托車結構簡化為由一組兩節點的梁單元組成的框架結構，以梁單元的截面特性來反映摩托車的實際結構特性。其優點是：劃分的單元數目和節點數少，計算速度快而且模型前處理工作量不大，適合初選方案。其缺點是：無法仔細分析摩托車應力集中問題，因而不能為摩托車縱、橫梁連接方案提供實用的幫助。組合單元模型則是既采用梁單元也采用板殼單元進行離散。在實際工程運用中，由于車梁是由一系列薄壁件組成的結構，且形狀復雜，宜離散為許多板殼單元的組集。其缺點是前處理工作量大，計算時間長，然而隨著計算機技術的不斷發展，這個問題已得到了較好的解決，而且由于有大型有限元軟件支撐，巨大的前處理工作量絕大部分可由計算機完成，也不是制約板殼元模型實際運用的困難了。這種模型使得對摩托車的分析計算更為精確，能為摩托車設計提供更為有利的幫助。但有限元分析結果的準確性與所建立的摩托車模型直接相關，要考慮模型與實際吻合，計算時間長，設計成本較大。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種摩托車車架諧響應分析方法。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明采用以下技術方案：

一種摩托車車架諧響應分析方法，它包括以下步驟：

步驟一：摩托車諧響應模型的建立：將模型簡化為線、面模型；

步驟二：摩托車車架分析模型的建立；

步驟三：車架模態分析：對車架進行實驗，把實驗結果與理論結果相比較。

進一步的，步驟一中，摩托車諧響應模型的建立，包括以下步驟：

(1)從Pro/Engineer中直接把模型導入PRATRAN；

(2)對導入的模型作適當的修復；

(3)把摩托車車架中起連接作用的板去掉；

(4)提取模型管的中心線，使車架構件的交接點、斷面尺寸變化點作為中心線的斷點；

(5)提取殼體的對稱面；

(6)檢查簡化模型是否為整體，簡化模型是否與原模型車架的主要尺寸，包括長、寬、高和轉向立管的前伸角相同。

進一步的，步驟二中，摩托車車架分析模型的建立，包括以下步驟：

(1)網格劃分：用自動網格生成器Iso-mesh劃分所有的簡單線面，再用Paver劃分其余的曲面；所有曲線的拓撲形式為2節點的梁/桿單元，所有曲面的拓撲形式為4節點的四邊形單元；線面劃分長度均為15mm；

(2)創建車架材料：創建一種各向同性的材料，其材料參數為：彈性模量E＝2.2*105N/mm2，泊松比P＝0.3，密度ρ＝7.8*10-9t/mm3；

(3)指定單元特性。

本發明對比現有技術，有如下的有益效果：利用有限元法可以代替摩托車車架試驗室的大量試驗分析工作，節省大量的開發試驗費用，縮短了開發周期。

附圖及說明：

圖1為摩托車車架的幾何模型。

圖2為摩托車車架的簡化模型。

圖3為車架的有限元網格圖。

圖4為車架有限元單元特性顯示圖。

圖5為本發明方法流程圖。

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述：

圖5為本發明方法的流程圖。一種摩托車車架諧響應分析方法，它包括以下步驟：

步驟一：摩托車諧響應模型的建立：將模型簡化為線、面模型；

步驟二：摩托車車架分析模型的建立；

步驟三：車架模態分析：對車架進行實驗，把實驗結果與理論結果相比較。

1.摩托車諧響應模型的建立

圖1為摩托車車架的幾何模型。從Pro/Engineer中直接讀入某摩托車車架的幾何模型，得到圖1，由于導入的模型數據可能部分丟失，所以對輸入的模型再在PATRAN中進行編輯修補，并對模型進行簡化。