某型摩托车车架 CAE 分析报告 重庆现代摩托车研究所 1 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 2 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。 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...
