基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的摩托車整車輕量化研究.pdf

1、摩托車作為助力交通工具代表之一，因其經(jīng)濟(jì)實(shí)用和方便快捷長(zhǎng)久以來(lái)受到廣大消費(fèi)者的歡迎。摩托車重量減輕后，摩托車的加速性、車輛控制穩(wěn)定性、噪音、振動(dòng)等都會(huì)有所改善，這對(duì)于摩托車性能的改善來(lái)說都是至關(guān)重要的。因此，輕量化技術(shù)在摩托車方面的應(yīng)用有很強(qiáng)的實(shí)用意義。摩托車的輕量化研究通俗來(lái)講就是減輕摩托車的自身重量，即在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)發(fā)展的情況下，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、理念或新型材料等在確保構(gòu)件各項(xiàng)性能指標(biāo)不變的前提下，盡量減輕結(jié)構(gòu)的自身重量，以達(dá)到節(jié)能

2、，環(huán)保并提高使用性能的目的。
　　 論文論述了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究概況以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)在輕量化研究中的應(yīng)用，在深入總結(jié)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)基本理論和方法的基礎(chǔ)上，以摩托車整車結(jié)構(gòu)為依托，采用有限元軟件對(duì)摩托車車架及坐墊底板這兩部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低整車的重量，實(shí)現(xiàn)輕量化，提高摩托車動(dòng)力性能。
　　 以某型號(hào)摩托車車架為例，首先，采用ANSYS Workbench軟件對(duì)摩托車車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，考察車架的動(dòng)態(tài)性能，并根據(jù)分

3、析結(jié)果確定結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案；其次，以摩托車車架主要受力構(gòu)件的截面尺寸為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行重構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行剛度、強(qiáng)度等性能參數(shù)的校核。
　　 以某型號(hào)摩托車坐墊底板為例，基于Altair OptiStruct軟件平臺(tái)，以結(jié)構(gòu)總體積最小為目標(biāo)，采用拓?fù)鋬?yōu)化與形貌優(yōu)化相結(jié)合的方法對(duì)坐墊底板結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，去除部分多余的材料，實(shí)現(xiàn)了輕量化的目標(biāo)。
　　 將有限元法引入到摩托車的設(shè)計(jì)和研究中，不