车架是摩托车的骨架，它将发动机及变速传动总成，与转向装置、悬挂装置、车轮等连接成一个整体。车架上不但要安装发动机和其它零部件，行使时还要承受发动机、载重和道路等外部激励的作用，是一个结构复杂、受力情况复杂的组合部件，其结构的合理性关系到车辆行使过程的舒适性，其可靠性关系到整车能否正常运行，甚至关系到人的生命安全。
      设计过程中不但要求车架具有振动小、噪声低、抗弯曲和扭转能力，同时为了减轻整车的质量，还需在安全允许的范围内尽量减轻车架的质量。要同时满足所有这些要求，以往通常采用的经验与类比的设计方法不仅设计周期长、计算量大、费用高，而且结果的可靠性还不高。   
      有限元分析作为一种现代化的数值分析方法和工程分析手段，一般分为三个阶段：一是建立某一设计产品的计算机分析模型；二是用计算机对该模型进行计算分析；三是分析计算结果，验证计算方案并确立设计修改方案。随着计算机技术的不断发展，在摩托车开发中采用有限元分析方法，可以在产品设计初期，通过建立基本的计算机分析模型，对所设计的产品进行强度、舒适性、疲劳寿命等特性预测，从而指导产品设计，使产品设计指标得到保证，有效地提高设计产品的可靠性，缩短设计周期，设计制造的整车在稳定性、可靠性、舒适性方面有明显优势。本文应用有限元分析计算软件对摩托车车架进行了静强度分析，提出了车架结构改进方案，并进行了计算机辅助工业设计在摩托车领域的应用分析，可作为摩托车实际设计制造的理论参考。
      根据摩托车骑行过程的实际情况(摩托车前后轮同时着地，前后轮轴心线互相平行)和摩托车车架结构和尺寸建立车架几何模型，忽略车架结构中的不受力的薄壁悬臂梁件，不考虑发动机、减振器、油箱、车座及后货架的具体形状以及摩托车外覆盖件的影响，在结构静强度分析过程中建立了车架的三维实体模型，改进前后的车架几何模型如图所示。   
      对实体几何模型划分网格，为保证结果的可靠性、准确性，分析采用二次实体单元，材料为普通碳素结构钢Q235，屈服强度235 MPa，弹性模量E=210 GPa，泊松比0.3，密度P=7820 kg/m3，发动机质心通过吊挂方式测出，前后减振器弹簧刚度特性参照基础数据，改进前后车架有限元模型如图所示。   
      以上有限元模型单元为10节点四面体单元，改进前车架单元数目为165909个，节点数目为331945个；改进后车架单元数目为163759个，节点数目为327558个。静强度分析边界条件为：前轮可绕前轮中心轴转动，后轮可以绕后轮中心轴转动，同时可以在地面上前后移动，摇架可以绕其两端固定点(后叉连接板和后轮中心轴)转动。驾驶员脚踏处、后乘员脚踏处、油箱两个支撑和坐垫三个支撑处的载荷分别定义，总载荷为150 kg，后货架连同货物重量为6 kg。重力加速度g取9.806 m/s2，计算得各处载荷大小：N1=236.4 N，N2=311.2 N，N3=71.2 N，N4=43.6 N，Ns=235.4 N，N6=310.5 N，N7=382.5 N。车架受力位置示意如图所示。

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