摩托車(chē)座墊底板的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,摩托車(chē)逐漸成為最重要的交通工具之一,同時(shí),人們對(duì)整車(chē)的操縱穩(wěn)定性、行駛安全性和乘坐舒適性等性能也提出越來(lái)越高的要求。座墊底板作為摩托車(chē)的一個(gè)重要零部件,不僅需要支承騎乘者和乘員的質(zhì)量,而且還需緩和、衰減由車(chē)身傳來(lái)的振動(dòng)和沖擊,其結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)特性等性能直接影響到整車(chē)的力學(xué)性能。因此,在改善結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的同時(shí),對(duì)底板進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)是把最優(yōu)化理論與計(jì)算機(jī)技

2、術(shù)相結(jié)合的一種新型機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,通過(guò)分析運(yùn)算來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的某些參數(shù),從而改善結(jié)構(gòu)的性能。本研究利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)對(duì)某型號(hào)摩托車(chē)座墊底板進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的底板在其結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)特性等性能均得到明顯改善的同時(shí),質(zhì)量也有一定的減少,實(shí)現(xiàn)了輕量化設(shè)計(jì)。
　　本研究利用HyperWorks軟件,經(jīng)過(guò)幾何清理、劃分網(wǎng)格和施加邊界條件等步驟建立某型號(hào)摩托車(chē)座墊底板的有限元模型,并分別在工況一、工況三和工況二下對(duì)底板進(jìn)行靜力學(xué)分析

3、,得到各工況下的應(yīng)力云圖和位移云圖,同時(shí),對(duì)底板進(jìn)行了模態(tài)分析,得到前六階模態(tài)的固有頻率和振型,了解了底板的靜動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)性能,并找出底板結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),為后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化打下良好的基礎(chǔ)。
　　考慮到拓?fù)鋬?yōu)化和形貌優(yōu)化的特點(diǎn)和作用,本文在底板的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中引入一種新的優(yōu)化方法——拓?fù)鋬?yōu)化和形貌優(yōu)化的組合優(yōu)化,組合優(yōu)化后的底板獲得了最優(yōu)的材料分布和加強(qiáng)肋布局,在剛度和強(qiáng)度等力學(xué)性能均有明顯改善的同時(shí),質(zhì)量減少10％,實(shí)現(xiàn)了底板的輕量化設(shè)計(jì)。