某型摩托车车架结构强度分析（开题报告）.doc

摩托车车架强度分析开题报告
1、课题的目的及意义
1885年德国工程师戴姆勒将汽油机装在两轮车和四轮车上，由此拉开了摩托车行业发展的序幕【1】。而在20 世纪50 年代以前, 摩托车制造业的中心一直在欧美, 其中德国、意大利和美国是最发达的国家。虽然日本在第二次世界大战结束后才开始制造摩托车, 比欧美落后50 年，然而发展速度惊人, 经过短短十多年时间, 日本摩托车产量超过了欧美任何一个国家, 成为摩坛霸主。经过十多年的发展, 日本的摩托车年产量在1961 年跃为世界首位, 达到150 万辆左右。虽然从1993 年起, 日本摩托车年产量世界第一的地位失去了, 但就摩托车的质量、性能和开发能力而言,日本仍居领先地位。在世界摩托车发展史上, 除日本外又一个后来居上的摩托车王国就是中国【2】。
我国的摩托车工业起步较晚。八十年代前，我国的摩托车生产技术一直是五十年代从苏联引进的国际上四十年代的生产技术。产品也是数十年一成不变，与国际技术水平的差距越来越大。八十年代中期，以合资的形式从国外引进了较先进的生产技术，开始了我国摩托车工业的开发生产。但由于我们底子太薄，在初级阶段，我们仅仅引进了国外的生产技术和图纸，大部分技术工作都处在消化图纸阶段，即使近期的自主产品设计开发也一直处在测绘模仿阶段。各厂家以国外的机型为原型机，互相抄袭。因不能进行强度核算，稍加改动，有可腀@鱿至饲慷然蛘穸侍狻２荒茏灾鹘猩杓瓶ⅲ俏夜ν谐敌幸档钠毡槲侍狻?】。
随着我国加入 WTO，知识产权将得到更有力的保护。我国摩托车行业要想保住自己的市场份额，必须不断地快速开发出拥有自主产权的、质量过硬、造型新颖且成本低廉的产品。这就要求我们在摩托车新产品的开发中，必须运用计算机数值模拟技术。目前在摩托车车架分析方面，国内有关厂家及院校进行了车架有限元的初步分析计算【4】，但大多选用了较简单的车架，且计算模型较粗糙，如将整个车架用梁单元代替，忽略了加强筋板的作用，结果误差较大，实用性不好。而且，车架种类繁多，不同的车架结构形状差异很大，简化模型的差别也很大。
目前摩托车有限元分析模型一般有如下两种【5】：梁单元模型和组合模型等。梁单元模型是将车架结构简化为由一组两节点的梁单元组成的框架结构【6】，以单元的截面特性来反映车架的实际结构特性。其优点是：划分的单元数目和节点数目少，计算速度快而且模型前处理工作量不大，适合初选方案。其缺点是：无法仔细分析车应力集中问题，因而不能为车架纵、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，这种模型使得对车架的分析计算更为精确，能为车架设计提供更为有利的帮助【7】。
可以说，有限元对车架强度分析和优化，找出一种在不改变本身安全系数的前提下又能提高摩托车承载能力的措施，这对摩托车的改进具有重要作用。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
课题任务：完成对某型摩托车车架强度的分析，找到薄弱环节或存在问题的地方，然后提出改进措施，为企业积累设计经验。
研究内容：（1）掌握结构强度分析和有限元方法的基础知识、基本理论；
（2）建立该车架的三维模型及有限元模型；
（3）对该车架进行动态特性分析、模态分析以及静强度分析；
（4）对分析结果进行评价，进行改进措施的研究