李万旭

（兰州理工大学机电工程学院 兰州 730050）

1 引言

车架是连接正三轮摩托车的基体，是正三轮摩托车上最重要的零部件，承受着来自车内外各种载荷［1］，它的强度和刚度直接关系到正三轮摩托车的平稳性和安全性。如果车架的应力过小，会使三轮摩托车整体的质量增加以及造成资源的浪费；如果车架应力过大，则会破坏车架的正常工作，影响整车的工作和正三轮摩托车的可靠性，所以说车架的结构非常重要。利用有限元法可以在车身结构设计阶段对车架强度有初步的认识，通过合理的选择车架的结构形式和参数尺寸，来使车架具备良好的性能，从而达到安全舒适的要求。重庆大学肖刚［2］等利用CATIA软件分别对正三轮摩托车弯曲工况、扭转工况以及弯扭结合工况进行分析优化，天津大学孙立星［3］在其硕士论文中采用UG中的STRUC⁃TURE模块对摩托车车架的结构进行静力学分析和模态分析，找出其固有频率和振型，进而对车架的结构优化。而本文的创新点在于针对正常行驶、急转弯、紧急制动以及一边悬空四种不同的工况进行分析得到车架的应力与应变分布，找出车架的薄弱环节，对车架进行比较式优化，从车架的薄弱环节对车架进行改进。对正三轮摩托车用Pro/Engi⁃neer三维软件建立正三轮车的三维模型（图1），然后把车架的三维模型导入到有限元分析软件An⁃sys Workbench14.0里面，对正三轮车车架在进行不同工况下力学分析，根据分析的结果来对车架的薄弱环节进行改进。……