某型摩托车车架CAE分析报告

CAE模流分析报告概述应用领域CAE模流广泛应用于各种工程领域，包括航空航天、汽车、能源、建筑等。

在航空航天方面，CAE模流可以用于飞行器气动性能和燃烧过程的分析和优化。

在汽车行业，CAE模流可以用于车身气动性能、燃烧过程和热管理系统的优化。

在能源领域，CAE模流可以用于燃烧过程和热交换设备的优化。

在建筑领域，CAE模流可以用于建筑物通风、空调和消防系统的分析和设计。

优点CAE模流相较于传统的实验室试验和经验公式有许多优点。

首先，CAE模流可以提供准确和详尽的流体力学参数，如速度场、压力分布和温度场等，从而有效地进行流场分析和优化。

其次，CAE模流可以提供全局和局部的流场信息，使得工程师可以更好地了解流体力学现象和设计问题，并提供解决方案。

此外，CAE模流允许工程师在早期设计阶段进行虚拟试验，从而降低实验成本和研发周期。

局限性尽管CAE模流具有许多优点，但也存在一些局限性。

首先，CAE模流的准确性和可靠性受到数值计算和模型参数的影响。

不准确的数值计算和不合理的模型参数可能导致错误的结果和误差。

其次，CAE模流对计算机硬件和软件的要求较高，需要大量的计算资源和专业的软件支持。

此外，CAE模流的模型建立和网格划分对工程师的经验和技能要求较高，需要深入理解流体力学和数值计算的原理和方法。

应用评估根据实际应用的情况，CAE模流在工程设计和开发中的应用可以有不同的效果。

对于一些复杂的流体力学问题，如空气动力学和湍流流动等，CAE模流可以提供重要的分析和优化结果，从而指导工程设计和产品改进。

例如，一家汽车制造商可以使用CAE模流来评估不同车型的气动性能，并提供改进方案。

然而，在一些简单的流体力学问题，如液体流动和传热等，CAE模流的应用可能不如传统的经验公式和规则实用。

因此，在应用CAE模流之前，需要充分考虑问题的复杂性和实际需求。

结论综上所述，CAE模流是一种广泛应用于工程设计和开发的流体力学分析方法。

它具有精确、全面和虚拟试验的优势，但也受到数值计算、计算机硬件和软件支持的限制。

汽车行业cae分析报告概述汽车工程领域的计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，简称CAE）是以计算机模拟、仿真和分析为基础的工程技术方法。

它在汽车设计、制造和测试等各个环节中扮演着关键角色。

本文旨在对汽车行业的CAE应用进行分析，探讨其在汽车研发中的重要性和实际运用情况。

CAE在汽车设计阶段的应用在汽车设计阶段，CAE技术主要用于进行虚拟样车设计与仿真分析。

通过将汽车设计数据导入计算机软件中，工程师可以对车辆的性能进行全面的计算和仿真。

例如，通过CAE技术可以对车辆的结构强度、刚性、耐久性、安全性等进行全面评估，减少实验设计的成本和周期。

在CAE分析中，有几个关键的方面需要特别关注。

首先，是汽车的碰撞安全性能。

通过CAE技术可以模拟车辆在各种撞击情况下的力学响应，评估车辆的安全性能。

其次，是汽车的气动性能。

使用CAE技术可以预测汽车在高速行驶时的风阻和空气动力学性能，进而对车辆的外形进行优化设计。

最后，是汽车的NVH（噪声、振动和刚度）性能。

通过CAE技术可以对车辆在不同运行条件下的噪音、振动和刚度进行模拟分析，提前发现并解决问题。

CAE在汽车制造阶段的应用在汽车制造阶段，CAE技术主要用于生产流程设计、工艺规划和质量控制等方面。

通过CAE技术可以模拟汽车生产过程中的各种工艺环节，优化车辆的装配工艺，提高生产效率和质量稳定性。

例如，通过CAE技术可以模拟车身焊接的过程，并进行相关的强度和刚度分析。

此外，还可以运用CAE技术对汽车制造过程中的变形和尺寸偏差进行分析，确保生产出符合设计要求的产品。

此外，CAE技术还可以与其他工程软件进行集成，实现全面协同和数据共享。

比如，在汽车制造过程中，CAE技术可以与计算机辅助设计（CAD）系统和计算机辅助制造（CAM）系统相结合，实现数字化的产品设计和制造，提高整个制造过程的效率和质量。

CAE在汽车测试阶段的应用在汽车测试阶段，CAE技术的主要应用是辅助进行实际测试的规划和分析。

摩托车车架焊接变形的控制的开题报告
一、研究背景
摩托车车架是支撑整个车身、保证行驶安全的重要部分。

车架的焊接质量对于整个车架的强度、刚性和可靠性都有着重要的影响，而车架焊接中往往会存在一些变形问题，如未能保证整体几何形状、弯曲变形等，这些问题将直接影响车架的性能和寿命。

因此，如何控制车架的焊接变形，提高车架的焊接质量和稳定性，是一个亟待解决的问题。

二、研究内容
本研究旨在探讨控制摩托车车架焊接变形的方法和技术，具体包括以下内容：
1. 车架结构参数分析：通过对不同车型摩托车的车架结构参数进行分析，建立数学模型，研究不同车架结构参数对焊接变形的影响规律。

2. 焊接变形仿真模拟：基于有限元方法，建立车架三维模型，通过仿真模拟研究车架在不同焊接条件下的变形情况，寻找最优的焊接方案。

3. 焊接参数优化：通过实验和仿真，分析不同焊接参数对焊接变形的影响，优化焊接参数，寻找最佳的焊接工艺和参数组合。

4. 焊接变形控制技术研究：通过探讨不同的焊接变形控制技术，如焊接顺序、支撑方式、加热降温等，提出适合车架焊接的变形控制方法。

5. 实验验证：通过实验验证所提出的方法和技术的可行性和有效性，为实际生产提供依据。

三、研究意义
本研究将探讨摩托车车架的焊接变形规律和控制方法，提高车架的焊接质量和稳定性。

通过优化焊接参数和控制变形，可以有效地提高车架的强度和刚性，提高车辆的行驶安全性和车架的使用寿命，为摩托车制造和维修行业提供技术支持和参考。

第4期(总第161期)2010年8月机械工程与自动化M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G &　AU T O M A T IO N N o.4A ug.文章编号:1672-6413(2010)04-0074-03摩托车车架模态分析柳小桐(煤炭科学研究总院太原研究院,山西　太原　030006)摘要:固有频率是摩托车车架的重要动态特性之一。

通过模拟实际情况对车架模型进行了简化,同时施加了约束。

通过对理论模态和实验模态分析结果进行对比,说明理论分析时对车架进行适当简化是合理的,约束是有效的。

关键词:摩托车车架;模态分析;固有频率中图分类号:U 483 文献标识码:A收稿日期:2009-12-14;修回日期:2010-03-01作者简介:柳小桐(1962-),男,山西祁县人,高级工程师,本科。

0　引言车架是摩托车的主要部件,作为整个摩托车的支撑部分,从其构造、外观等各个方面显示出它的重要性。

设计时除需满足发动机、油箱、前后悬挂行走装置等安装条件及整车造型要求外,良好的力学承载特性更是车辆性能和行驶安全性的重要保证。

摩托车在行驶中受多种力的作用,如路面的随机激励力、发动机的牵引力、惯性力等,尤其是在各种环境中行驶时,车架的受力差异极大。

而摩托车的结构复杂,车架形式各异,设计和质量指标未能完全包括车架的力学特性,存在局部强度不足的事故隐患。

因此摩托车车架必须具有足够的强度和刚度,且应有良好的动态性能[1]。

为此,本文通过对车架的强度及动态性能的研究,找出车架结构的薄弱环节进行改进设计,对提高摩托车的动态性能指标具有十分重要的意义。

1　模态分析理论[2]有限自由度的弹性机械系统离散运动方程为:MX ¨+CX ・+K X =F 。

(1)……………………式中: M ——结构总质量矩阵; C ——结构阻尼矩阵; K ——结构刚度矩阵;X 、X ・、X ¨——分别为节点位移、速度和加速度列阵; F ——结构载荷列阵。

摩托车车架的ANSYS分析报告
作者：重庆大学机械学院
某国营大中型企业生产摩托车已有多年的历史，其年产量达25万辆以上。

该摩托车的最大承载能力设计为180kg(3人)。

根据厂家反映情况，在该车销往农村市场后，大约千分之一的摩托车在使用中出现了车架断裂的现象，希望对该车架作一些分析研究，探讨车架断裂的真正原因。

采用ANSYS软件对该摩托车车架作静态有限元分析，并将车架后半部分视为研究的重点，划分单元时应细化。

再结合ANSYS软件、有限元方法及我们分析时所用计算机(HPC200)的特点，我们建立了如图1所示的摩托车车架有限元模型。

在建立有限元模型时，综合应用了ANSYS结构静力学分析中关于SHELL单元、BEAM单元、PIPE单元、COMB则E 单元、MASS单元以及建立约束方程(constrain equation)的知识，以及建立空间不规则曲面的知识。

采用了SHELL单元、BEAM单元、PIPE单元、COMBINE单元、MAss单元，材料为普通碳素钢(A2钢)，对模型进行结构静力分析。

根据计算结果得出：在静载荷作用下，车架管件距后端1／4处是应力最大的区域，此区域的应力值均超过130MN/M2；其次，管件与筋板相连的地方应力较大，同时筋板与管件的焊接区有多处出现应力集中，这些都是易出现破坏的地方。

结合材料的屈服极限(186—216MN／M2)可知，若该摩托车销往城市，则由于路况较好，可取安全系数ns＝1．2—1．5，则车架的实际应力值小于其许用应力，不易出现车架断裂事故；但若销往农村市场，由于乡村路况较差，此时取安全系数ns＝1．5—2．5，则车架应力强度分布云图中红色区域的实际应力值大于其许用应力，因而容易出现车架断裂事故。

(end)。

车架模态分析报告（二）引言概述：车架模态分析是指对汽车车架进行振动模态的分析和研究，旨在评估车架的结构强度和稳定性。

本报告是车架模态分析的第二部分，将针对车架的振动模态进行详细的解析和探讨。

通过分析车架的振动特性，可以进一步改善汽车的舒适性和操控性，提高车辆的性能和安全性。

正文：1. 振动模态的测量与分析1.1 选择合适的测量设备和传感器进行振动模态的采集1.2 采集车架振动数据并进行预处理1.3 分析车架振动模态的频率和阻尼特性1.4 对车架振动模态的测量结果进行验证和校准1.5 基于振动模态的分析结果提出改进方案和建议2. 车架的固有频率与模态分布2.1 研究车架的固有频率和模态分布对车辆的动力学性能有着重要影响2.2 分析车架在不同频率下的振动响应特点2.3 探讨车架振动特性与车辆驾驶舒适性的关系2.4 分析车架振动模态对车辆操控性能的影响2.5 提出调整车架结构或材料的建议以优化固有频率和模态分布3. 车架的振动模态与结构相互关系3.1 研究车架振动模态与结构的相互关系可以揭示车架的强度和稳定性3.2 分析车架结构参数对振动模态的影响3.3 探讨车架材料的选择对振动模态的影响3.4 分析振动模态与车架结构缺陷的关系3.5 基于振动模态与结构相互关系提出车架优化设计的建议4. 车架振动模态的模拟与仿真4.1 采用有限元分析方法建立车架的振动模型4.2 对车架模型进行应力和振动响应的数值模拟4.3 分析仿真结果与实际测试结果的一致性4.4 基于仿真结果提出车架结构优化的方案和策略4.5 验证优化方案的有效性并进行必要的调整和改进5. 车架模态分析的应用和推广5.1 振动模态分析在车辆工程中的应用前景和意义5.2 探讨车架振动模态分析技术的改进和创新5.3 分析车架模态分析在新能源汽车和智能驾驶领域的应用5.4 推广车架模态分析技术的必要性和难点5.5 提出进一步研究车架模态分析的方向和思路总结：本报告对车架模态分析的各个方面进行了详细的阐述和探讨。

利用有限元分析优化摩托车车架设计摩托车是一种广泛使用的交通工具，其车架设计对于车辆性能和安全性至关重要。

在设计摩托车车架时，有限元分析是一种常用的工具，它可以对车架进行结构优化，提高其刚性和轻量化程度。

本文将通过有限元分析，探讨如何优化摩托车车架设计。

首先，需要明确的是，在摩托车车架设计中，刚性和轻量化是两个主要的优化目标。

刚性对于提升车辆的稳定性和操控性至关重要，而轻量化则可以提高车辆的燃油效率和加速性能。

因此，在设计摩托车车架时，需要在保证刚性的前提下，力求减少其重量。

有限元分析是一种基于数值计算方法的结构分析技术，在摩托车车架设计中能够有效地模拟和分析不同载荷情况下的应力分布和变形情况。

通过有限元分析，设计师能够得到车架的应力云图和变形云图，进而找到薄弱部位和应力集中区域，从而为优化设计提供依据。

在开始有限元分析之前，首先需要进行几何建模。

通过计算机辅助设计（CAD）软件，可以根据摩托车的整体尺寸和排列来创建车架的三维模型。

在建模过程中，需要考虑摩托车的整体结构和连接方式，以保证良好的刚性和稳定性。

接下来，需要定义材料特性和加载条件。

摩托车车架通常由金属材料制成，如高强度钢或铝合金。

在有限元分析中，需要输入材料的弹性模量、泊松比和屈服强度等参数，以便对车架的应力和变形进行计算。

同时，还需要根据实际使用情况确定载荷类型和大小，包括行驶载荷、制动载荷和悬挂系统载荷等。

完成建模和加载条件之后，将模型导入有限元分析软件中进行计算。

有限元分析软件将模型划分成许多小元素，根据材料和载荷条件，计算每个元素的应力和变形。

然后，通过元素的连接关系和应力传递规律，计算整个车架的应力和变形情况。

通过有限元分析，可以得到车架的应力云图和变形云图。

应力云图用彩色表示不同部位的应力大小，通过对比云图，可以找到应力集中区域和薄弱部位。

变形云图则用于确定车架在各个载荷下的变形情况，从而评估其刚性和稳定性。

在了解了车架的应力和变形情况之后，可以根据实际需求进行优化设计。

车架分析报告摘要本文主要对汽车车架进行分析和讨论。

车架是汽车的骨架，承担着重要的结构和安全功能。

我们将从车架的材料选择、设计和制造过程等方面进行详细分析，为读者提供全面的了解。

引言汽车车架是整个车辆的骨架，起着支撑车身和传递动力的重要作用。

随着汽车制造技术和材料科学的发展，车架在材料选择、设计和制造工艺上也取得了重大突破。

本文将对车架进行详细分析，探讨车架在汽车行业中的重要性和发展趋势。

1. 车架的材料选择车架的材料选择直接影响到车辆的性能和安全性。

传统的车架材料包括钢铁和铝合金，但随着碳纤维复合材料的发展，越来越多的汽车制造商选择采用碳纤维车架。

碳纤维具有重量轻、强度高、刚度大等优点，能够提高汽车的燃油效率和操控性能。

2. 车架的设计车架设计是确保车辆结构强度和稳定性的关键。

设计师需要考虑到各种力的作用，包括车辆自重、载荷以及悬挂系统带来的力。

同时，还要考虑到结构的刚度和材料的强度，以保证车架在各种条件下都能够安全运行。

3. 车架的制造工艺车架的制造工艺也对整个汽车的质量和性能产生重要影响。

常见的车架制造工艺包括冲压、焊接和铸造等。

冲压工艺能够快速生产大量车架，并保证其精度和一致性。

焊接工艺是常用的车架连接方式，但需要控制好焊接质量和缺陷。

铸造工艺适用于生产复杂形状的车架，但成本较高。

4. 车架的性能测试为了确保车架的质量和安全性，汽车制造商通常进行各种性能测试。

这些测试包括承载能力、刚度、疲劳和碰撞等。

通过测试，制造商可以评估车架的强度和稳定性，并根据需要进行调整和改进。

5. 车架的发展趋势随着汽车工业的发展和技术的进步，车架也在不断演进和改进。

未来的车架可能采用更轻、更强、更环保的材料，如新型金属合金和复合材料。

同时，随着自动驾驶技术的发展，车架设计可能会更加注重安全性和舒适性。

结论本文对汽车车架进行了详细的分析和讨论，从材料选择、设计和制造工艺等方面探讨了车架的重要性和发展趋势。

车架作为汽车的骨架，对汽车的性能和安全性起着重要作用。

踏板摩托车车架有限元分析摘要：采用Pro/E软件的MECHANICA模块，对踏板摩托车车架进行了强度分析，找出影响强度及刚度的因素及改进车架强度和刚度的方法，通过对车架施加不同的工况载荷，分析计算结果的应力云和应变云，找出不同工况载荷下车架的危险截面，作为设计开发过程中的参考，根据有限元分析结果修正模型设计，达到最佳强度的车架设计。

关键词：强度分析工况载荷有限元分析引言通过分析踏板车前后悬架系统的运动轨迹，计算出摩托车在各种工况下，根据前、后减震器行程、手把的转角、吊架及缓冲块的工作状态，设计前、后悬架的运动轨迹，保证前、后悬架与整车各个零部件之间在摩托车各种载荷下各零部件之间的间隙，避免各零部件在运动过程中的干涉与碰撞。

1概述车架是摩托车的骨架，它将发动机、传动系统、制动系统、行走系统、转向及悬挂系统等有效的连接起来，构成一个整体。

车架除了承受静载荷外，还要承受行驶时产生的动载荷、冲击载荷。

摩托车车架的结构设计须从下几方面考虑：1）车架的结构布置应符合人机工程学的要求，使整车骑行舒适。

2）具有足够的强度，使其主要零部件在正常受力的情况下不受破坏，同时还要考虑到能适应各种不同类型的道路情况。

3）具有足够的刚度，使车辆工作时不易产生变形。

刚度过大，会影响乘坐舒适性，刚度过低，操纵稳定性降低。

4）车架的重量要轻，在满足强度和刚度的情况下，车架越轻越好。

目前摩托车车架的典型结构是采用成形管和冲压件组合焊接而成的框架结构，这样既能满足对强度与刚度的要求，又能达到结构紧凑、低成本的要求。

2车架有限元建模及分析摩托车的主要振源来自发动机，本文研究的是低跨式（钢管型）车架，发动机与车架之间是直接通过螺栓刚性连接的，发动机的振动直接传递给了车架。

当发动机的一、二阶惯性力频率与车架的模态频率同步时，就会引起共振。

由于现有摩托车车架的前几阶固有频率与发动机常用转速下的一、二阶惯性力频率比较接近，容易引起共振现象。

通过对道路激励引起的摩托车振动进行分析，从摩托车发动机这一引起摩托车振动的主要根源出发，对摩托车车架进行模态频率响应的优化设计，以使车架的前几阶固有频率避开发动机常用转速下的一、二阶惯性力频率，从而达到提高摩托车的动态特性和缓解摩托车振动的目的。

利用CAE技术对某客车车架结构变更进行对标分析文章应用Hypermesh软件建立了某客车车架结构变更前后的有限元模型，利用Optistruct求解器，进行模态、刚度和强度等分析，对结构变更前后的结果进行比对，发现两者间的差值很小，因此可以忽略这两者间的结构差别，免去结构少许改动后还要去跑路试的环节，为公司产品的变更节省了经费及保证能及时把车交付给客户。

标签：Hypermesh；模态分析；刚度分析；强度分析；对标分析1 引言我司研制生产的某12米半承载客车，在国内已经经过2万公里的可靠性试验后，其各项指标都符合设计要求及国内客户反映其结构设计合理，可靠性好。

但在出口海外目的地时，客户觉得中门踏步台阶宽度较小，需要增加各台阶面的宽度，经协商决定把与中门踏步地板骨架连接的半承载车架处的中间纵梁打断，并往内移动100mm。

由于这车型是典型的半承载结构，与后悬连接的部位在各路况下，其应力均较大，是比较容易破坏的区域，而打断中间纵梁对此结构更加不利。

在这情况下，如何设计这部位的结构变得更加重要。

因此，在设计图纸定版前进行CAE分析，对各种设计方案进行对比分析，找出最合理的方案使变更后的结构与原结构相比不会减弱很多即可。

2 有限元建模此车是典型的三段式半承载结构，车架是主要的承载结构，因此只要对车架进行对比分析即可。

为了真实地反映车架模型，采用壳单元来建立其车架等结构。

在建模过程中遵循以下简化规则[1]：（1）略去一些非承载件和各种小的功能件等；（2）忽略承载结构上的各种工艺特征，如工艺孔、凸台及翻边等；（3）以中面作为板壳单元的基准面，结构间的连接关系采用共结点、刚性连接等模拟；（4）忽略了悬挂系统和空气弹簧和导向杆系；（5）将质量大且集中的零部件，如发动机、变速箱、缓速器等以集中质量单元的方式连接在各安装部位上，其余为均布质量点；（6）忽略焊接过程中出现的变形和残余应力；（7）有限元模型的总质量和重心位置与实车保证一致。

摩托车车架的模态分析及优化作者：黄欣贺建民陈松我国是摩托车生产和消费的大国.随着摩托车产销量的增长和市场竞争的日益激烈，摩托车已从卖方市场向买方市场转化，人们对摩托车的选择余地增大，对其安全性、舒适性等性能的要求也越来越高，但我国对摩托车整车、车架的研究、设计和开发水平相对较低，国产摩托车仍是以模仿为主，大多数摩托车企业仍停留在外观的改进设计或车架静强度的测试，对车架的动态特性研究较少，正处于逐步重视阶段.而车架作为一个弹性承载体，在行驶过程中会受到显著的外部激励，其动态特性直接影响整车的行驶安全性和骑乘舒适性.因此，深人研究摩托车车架的动态特性，合理进行结构的动态修改，是设计的一个重要环节.目前对车架的动态特性研究主要有2种方法:有限元法和实验模态分析方法，其中实验模态分析方法应用较多.虽然实验模态分析方法可以准确地测量出各阶模态，但是该方法无法对车架模型进行变参数训算，由测点所表达的模态振型也没有有限元模型形象.随着计算机技术的飞速发展，现代CAD/CAE技术发展迅速，大量的有限元软件不断涌现，并广泛应用到工程分析中，极大地推动了工程结构动态特性的研究本文中首先用大型有限元软件MSC . Nashan对摩托车车架进行了模态分析，得出固有频率和振型，并和实验结果对比分析，证实了2种方法的结合能更有效地研究结构的动态特性，然后选择设计参数中对重量灵敏度系数较大的结构参数为设计变量，以前3阶固有频率为约束条件，进行车架的减重优化.1车架有限元模型的建立。

某型摩托车车架为低跨式车架，大部分由钢管和钢板焊接而成，主要由转向立管、主管、左右后管、及发动机支撑组成.车架作为摩托车的骨架，将发动机、传动部分、行车部分、操纵部分等有机地连结在一起，构成一个整体，是一个大型的受力构件，不仅要求有足够强度和刚度，在重量、造型、稳定性、舒适性等方面也要有相应的要求，因此设计时必须综合考虑.在几何建模过程中，应适当简化非重要的结构，影响车架动态特性显著的主要结构应尽量与原结构保持一致.考虑到结构中管厚与管长、板厚与板长相比很小，因此先将几何模型抽取外表面，并进行一些几何修补和几何清理，然后在MSC . Patcan中用shell单元进行网格划分.发动机支撑处加强杆用beam单元进行模拟，梁板单元采用多点约束进行连接.在整个网格划分过程中始终遵从以下原则:①几何形状规则的部件采用映射网格划分，保证较高的网格质量;②控制有限元网格的粗细，在关键区域要适当加密网格，关键区域和非关键区域之间的单元密度要逐渐变化;③尽量减少三角形单元的数量;④控制单元边长比在I-3，并避免单元内角大于1800的畸形单元;⑤部件之间的焊接采用在焊缝上合并节点进行模拟，由于几何不协调使得网格划分困难的个别连接部分也可采用多点约束进行连接.最后的有限元模型包括28 857个单元和28 975个节点，其中包括2个beam单元、28 809个quad4单元、46个tri3单元.有限元模型如图1所示。

摩托车车身结构综合评价李森;任洁【摘要】以某款跨骑车为例,采用CAE分析技术对摩托车车身结构特性的综合评价方法进行了研究.通过对摩托车车身结构的模态、强度、刚度,轻量化等性能进行了分析和评价,包括载荷及约束的设置,以及评价指标及其合理范围,可为相关车身研发提供参考.【期刊名称】《摩托车技术》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】6页(P33-38)【关键词】摩托车;车架;评价【作者】李森;任洁【作者单位】洛阳北方易初摩托车有限公司;洛阳北方易初摩托车有限公司【正文语种】中文随着国民收入水平的不断提高，消费者对摩托车这种传统交通工具的性能要求也越来越高。

同时CAE技术作为一种先进的辅助设计手段，在提升产品品质，缩短研发周期，降低研发费用等方面与摩托车研发设计阶段的结合度也越来越密切。

本文以某款跨骑车为例，利用CAE分析手段，对车架的刚度、强度、模态，及轻量化进行了分析和评价。

分析采用Altair公司的HyperMesh和HyperView作为前处理和后处理，采用MSC公司的Nasran为求解器。

导入三维数字模型后，首先对几何模型进行适当的简化，如略去小的线夹、支承，忽略直径小于5 mm的孔洞及倒角等小尺寸结构。

由于分析对象跨骑式车架是由管材及各类辅助支承通过焊接而成，主体结构为薄壁结构，故有限元模型采用壳单元进行离散，单元采用以四边形单元为主，三角形单元为辅，同时对单元的质量进行检查及优化，使其符合表1的单元划分标准。

零部件间的焊点采用cweld单元模拟，焊缝采用刚性RBE2单元模拟。

车架的刚度对行驶过程中的操纵稳定性及乘骑舒适性有着直接的关系，过低的刚度会使车架的变形加大，易引起共振及疲劳破坏，但过高的刚度，会导致车架对各种激励过于敏感，增加了驾驶的难度，对乘员的舒适性也不利[1]。

因此车架的设计，需要保证合适的刚度。

车架的刚度一般分为扭转刚度和弯曲刚度，弯曲刚度的载荷及边界条件如图1所示，约束后摇臂轴孔的x，y，z方向的全部自由度，同时约束转向立管下缘中心的z向移动自由度；在转向立管中心施加一对垂直于xoz平面，大小相等，方向相等的力。

某微型客车车架结构的CAE分析与优化设计本文运用几种CAE技术对某微型客车车架进行了结构分析与优化设计，首先，计算了静力挠度，静态弯曲、扭转刚度，然后求解了固有模态，并在此基础上获得典型道路激励下的瞬态响应，此外，还对车架典型薄壁梁结构的耐撞性吸能特性进行研究，配合实验数据，对车架结构进行了合理的改进设计，实现了满足轻量化要求的静态优化设计目标，彰显CAE技术在汽车研发过程中的作用日益重要。

0 综述CAE（计算机辅助工程分析）技术的兴起及应用，滞后于CAD（计算机辅助设计）技术，尤其在汽车工业以及机械行业。

当前，在中国汽车行业CAD技术已广泛得到应用，在产品设计过程中已经摈弃手工绘图的时代，将企业中的图纸信息数字化，大大节省成本；而对于产品进入验证阶段所必需的试验，对所设计的产品进行符合国家相关法规标准的强度、刚度、NVH、耐撞性等方面的评价，企业必须对概念样品进行一次一次的试验、修改、再试验、再修改的反复过程，最后才可以定型，生产销售。

相对于在产品设计初期的方案拟定、图纸绘制工作所耗费的人力、物力、财力，在设计进入验证阶段的反复试验评价和改进样品的费用可谓是天壤之别。

然而，CAE技术已在国外大型汽车企业中广泛应用，用以降低成本，缩短新车开发周期，应对瞬息万变的汽车市场需求，我国大部分汽车企业也都接触到CAE的研发工具，但应用的能力还不强，真正应用到产品研发中的企业还是很少，运用CAE 软件进行分析的能力决定所开发产品的水平。

本文结合某微型客车车架结构，对其进行轻量化以及耐撞性能优化设计，效果良好，得到厂家的肯定与应用。

各工况分析的模型采用基于该微型客车CAD模型的有限元模型，减少建模的误差，进行分析。

该车架的有限元模型如图1所示。

图1 车架有限元模型有限元分析软件采用ANSYS release7.0，模型采用四节点四边形壳单元，有少量三角形单元比例，单元尺寸6"8mm，单元数共计144943，节点数151124，点焊依据工艺流程规定的位置布置，车架模型中共有4458个焊点；材料属性依据企业提供的参数设置，E=203Gpa，ρ=7.89×10-6 kg/mm3，μ=0.31。