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有限元法是一種工程上常用的數值計算方法，運用有限元法對摩托車車架進行分析可以有效地指導和修正設計。要熟練掌握有限元分析方法，必須熟悉有限元軟件和分析過程，還要對力學和有限元理論有較深的理解，這對于一般的工程技術人員有一定的困難，因此，開發(fā)摩托車車架強度分析的專用系統(tǒng)可滿足我國摩托車企業(yè)工程技術人員的需求。
車架是摩托車關鍵部件之一，是摩托車的骨架，用來固定和支承發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)及其他零部件，將各總成有機地連成一個整體。其性能直接影響整個摩托車系統(tǒng)的動力學性能，因此，建立摩托車車架強度分析系統(tǒng)有很強的實用性。
本研究在總結摩托車車架強度有限元分析的基礎上，應用Visual Basic 6.0和ANSYS分析軟件二次開發(fā)工具APDL(ANSYS Paranetric Design Language)開發(fā)了摩托車車架強度分析系統(tǒng)。
摩托車后懸架布置形式可分為漸進連桿式和減振器式，本系統(tǒng)分別適用于這兩種系統(tǒng)。對于車架各部分采用不同的材料，發(fā)動機、乘員和貨物在車架上的位置不同，可根據實際情況進行具體定義。根據工程實際需要，本系統(tǒng)具備對車架進行模態(tài)分析、靜態(tài)分析、瞬態(tài)分析和疲勞強度分析的功能。
本系統(tǒng)采用Visual Basic程序設計語言進行設計。用戶根據提示導入模型、輸入參數并定義載荷，系統(tǒng)自動生成ANSYS軟件兼容的一系列比文件，再手動導入ANSYS軟件，完成前處理和求解。
使用的用戶進入系統(tǒng)的主界面，先選擇摩托車后懸架布置形式，然后導入從三維建模軟件中導出的模型文件，再定義車架的材料屬性和關鍵點位置參數，最后選擇模態(tài)分析、靜態(tài)分析、瞬態(tài)分析或疲勞強度分析模塊，進行相應的分析計算。
本系統(tǒng)分析部分采用模塊化設計，包括車架的模態(tài)分析模塊、靜態(tài)分析模塊、瞬態(tài)分析模塊和疲勞強度分析模塊，各個功能模塊之間是相對獨立的。
靜強度分析采用兩種建模法。一種是建立前、后架和后搖臂的模型，對摩托車頭管施加約束方程使其沿著前懸架方向運動，在懸架與車輪連接位置施加約束。另外一種是將前、后懸架和后搖臂略去，在摩托車車架頭管位置施加全約束，用戶在懸架安裝部位，輸入根據實驗或分析得到的載荷。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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