电动自行车车架强度计算有限元分析(附件)
电动自行车的框架是电动自行车的重要构成部件。自行车车架的强度大大地左右着汽车的强度。同时，发挥支持各构成要素的作用，并将其传递给它们的各种力量和时刻。因此，车身框架的结构和动态性能不仅对车辆的外观带来重要的影响，也会影响电动自行车整体的动力特性。这个研究的目的是电动自行车的框架。使用Soliderks软件制作框架模型。接下来，将制作的模型用ABAQUS进行模型分析。表示车架的固有值解析的固定频率和分析下的固定频率变化的车架的变位视频像。根据有限元素模型，进行车架结构的静态分析和动态分析。通过静强度分析获得了框架结构的应力分布。根据发现骨格结构薄弱部分的固有值分析和环保分析，显示车架结构的主要固有值参数和谐振频率中的帧的峰值和位移的峰值。可以改善框架结构，并且可以进行动态的设计。 关键词 电动车车架，有限元分析，应力，模态分析
目 录
1 引言 1
1.1国内外研究现状 1
1.2研究的目的和意义 2
1.3 论文的内容 2
2 有限元软件理论和软件简介 3
2.1有限元软件理论介绍 3
2.2有限元法分析问题的基本步骤 3
2.3 Solidworks软件的介绍 4
2.4 Abaqus简介 5
3 车架的模型建立及载荷分析 7
3.1 车架三维实体模型的创建 8
3.2 车架有限元模型的建立 8
3.3 边界条件的确定和载荷的施加 1 1
3.4 计算结果 1 4
3.5 应变分析 15
3.6 应力分析 16
4 电动车车架的模型的模态分析17
4.1模态分析的步骤18
4.2模态分析的理论19
4.3模态计算分析20
结论 2 8
致谢 2 9
参考文献3 0
1 引言
环境是生存和人类发展的基本前提。良好的环境为必要的资源和我们的生存和发展提供条件。随着社会经济的不断进步和发展，环境问题是不可避免的重要问题，作为政 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
府的议题。政府对社会管理的重要工作是保护环境、减少环境污染、抑制生态学恶化的倾向。环境保护这一首要目标是我们国家的基本国策。政府重要的一项重要的工作首先要解决国家的显著环境问题，促进经济、环境、社会的协调发展和可持续发展战略。
随着社会文明的发展，科学的发展，人们逐渐开始将电动自行车作为辅助工具使用。 电动自行车吸引了具有节能、环境保护、高速节能等属性的人们。 专家期待着今后10年内中国的电动自行车会转向快速成长的时代。随着电动助力自行车产业的迅速发展，面临着一系列质量问题。
电动自行车主要由经验法则设计为主，主设计师常常用以往的自行车标准的疲劳试验为主，大量设计的新产品被投入市场，发生了不推成出新的破坏等严重事故。 因此，在这些情况下，设计者可以使用计算机辅助设备来固定和生产新产品之前，提高性能质量，降低设计、生产成本，最小化测试数量，降低成本，减少往常设计失误和进入产品市场的时间。电动自行车的重要组成部分就是车架部分，其强度对于决定整个电动车的强度来说，它起到了所有配件连接在一起的重要作用，提供了整个电动车的力和力矩。 车架的构造和动态特性不仅影响车辆的形状是否美观，还影响电动自行车的动态性能的好坏。而现在计算机技术与现代电子技术的结合，已成为研究框架的充分有效的方法。CAE技术是不可或缺的，可大幅度提高产品设计的整体效率，减少不必要的盲目性。 CAE技术常常被分为3个过程。 第一，确定整体设计方案的计算机分析模型。 第二，分析台计算机型号。 第三，分析计算结果，验证计算的方案，决定设计变更的方案。以ABAQUS有限元等现代电脑支援的分析方法为基础，研究电动助力自行车车架的强度，探索在设计阶段提高车架强度的研究方法。
1．1 国内外研究现状
目前国内外学者在电动自行车结构研究领域对电动自行车车架静态动态分析取得了很大的成果，不过研究对象仅仅局限于传统的电动自行车车架，对于车架结构设计的程度较少。以及对电动自行车的概念设计的深度研究不够。
1.1.1 国外研究现状
电动车车架强度的研究是设计其主车架和车架本身结构优化的一般步骤，车架的静力分析主要是基于有限元模型对车身骨架进行荣格定律分析和基于恒定律的电气测量进行强度测试的。
这是有限元法的第一次运行条件，从原理上完全控制离散化后的能量方向，了解技术和结构参数的个数。有限元法计算物理问题的数量，数学计算与工程技术和数学技术的结合，以及传统技术无法解决的许多问题是可以理解的。边界条件和机器结构对现代分析方法中的不规则结构非常有效。国外车身骨架的动力特性分析是我国比较早的70年代末将有限元方法应用到汽车结构强度设计分析中的。
1.1.2 国内研究现状
20世纪60年代，我国仅仅具有一般汽车框架设计和优化的以往经验和方法。 并且只是有一点关于经典材料力学、弹性力学和结构力学经验，分析框架结构，验证设计结果的实际测试，意味着法律具有部分的可靠性。 以往的经验分析设计方法是非常简单的，而且容易实施，有点是比较简洁，给我国的设计起到了重要的作用。但是 此方法也只是包含着部分作用，并且显示在两个点上。 一、经验设计相当盲目 ，各框架的设计改进以小的进步为主，设计周期长；二、车的框架的交替更新速度比较慢，不能应对现代的商业生产。 设计以往的经验，不能定量分析车辆框架结构的应力分布和刚性分布，所以设计时不能避免的框架的部分不合理性的强度分布，使得车架框架设计的成本有所增长，并且使得这些地方的强度不足造成事故。
1．2 研究的目的和意义
随着社会的发展，电动自行车作为最环保、保护性最强的移动方式。正一步一步受到人们的欢迎。专家预测未来10年内将到达中国电动自行车行业的发展将越来越快速。电动自行车需要进行更安全、更便捷的开发，车体结构不仅是电动自行车的主要部分、身体框架结构和动态性能，因为是很重要的，所以与车架有关的各组零部件都被连接着。对完整车型的外观影响，完整车型的动态特性也有可能受到影响。因此考虑电动自行车车架的强度和模态分析是当务之急。
目 录
1 引言 1
1.1国内外研究现状 1
1.2研究的目的和意义 2
1.3 论文的内容 2
2 有限元软件理论和软件简介 3
2.1有限元软件理论介绍 3
2.2有限元法分析问题的基本步骤 3
2.3 Solidworks软件的介绍 4
2.4 Abaqus简介 5
3 车架的模型建立及载荷分析 7
3.1 车架三维实体模型的创建 8
3.2 车架有限元模型的建立 8
3.3 边界条件的确定和载荷的施加 1 1
3.4 计算结果 1 4
3.5 应变分析 15
3.6 应力分析 16
4 电动车车架的模型的模态分析17
4.1模态分析的步骤18
4.2模态分析的理论19
4.3模态计算分析20
结论 2 8
致谢 2 9
参考文献3 0
1 引言
环境是生存和人类发展的基本前提。良好的环境为必要的资源和我们的生存和发展提供条件。随着社会经济的不断进步和发展，环境问题是不可避免的重要问题，作为政 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
府的议题。政府对社会管理的重要工作是保护环境、减少环境污染、抑制生态学恶化的倾向。环境保护这一首要目标是我们国家的基本国策。政府重要的一项重要的工作首先要解决国家的显著环境问题，促进经济、环境、社会的协调发展和可持续发展战略。
随着社会文明的发展，科学的发展，人们逐渐开始将电动自行车作为辅助工具使用。 电动自行车吸引了具有节能、环境保护、高速节能等属性的人们。 专家期待着今后10年内中国的电动自行车会转向快速成长的时代。随着电动助力自行车产业的迅速发展，面临着一系列质量问题。
电动自行车主要由经验法则设计为主，主设计师常常用以往的自行车标准的疲劳试验为主，大量设计的新产品被投入市场，发生了不推成出新的破坏等严重事故。 因此，在这些情况下，设计者可以使用计算机辅助设备来固定和生产新产品之前，提高性能质量，降低设计、生产成本，最小化测试数量，降低成本，减少往常设计失误和进入产品市场的时间。电动自行车的重要组成部分就是车架部分，其强度对于决定整个电动车的强度来说，它起到了所有配件连接在一起的重要作用，提供了整个电动车的力和力矩。 车架的构造和动态特性不仅影响车辆的形状是否美观，还影响电动自行车的动态性能的好坏。而现在计算机技术与现代电子技术的结合，已成为研究框架的充分有效的方法。CAE技术是不可或缺的，可大幅度提高产品设计的整体效率，减少不必要的盲目性。 CAE技术常常被分为3个过程。 第一，确定整体设计方案的计算机分析模型。 第二，分析台计算机型号。 第三，分析计算结果，验证计算的方案，决定设计变更的方案。以ABAQUS有限元等现代电脑支援的分析方法为基础，研究电动助力自行车车架的强度，探索在设计阶段提高车架强度的研究方法。
1．1 国内外研究现状
目前国内外学者在电动自行车结构研究领域对电动自行车车架静态动态分析取得了很大的成果，不过研究对象仅仅局限于传统的电动自行车车架，对于车架结构设计的程度较少。以及对电动自行车的概念设计的深度研究不够。
1.1.1 国外研究现状
电动车车架强度的研究是设计其主车架和车架本身结构优化的一般步骤，车架的静力分析主要是基于有限元模型对车身骨架进行荣格定律分析和基于恒定律的电气测量进行强度测试的。
这是有限元法的第一次运行条件，从原理上完全控制离散化后的能量方向，了解技术和结构参数的个数。有限元法计算物理问题的数量，数学计算与工程技术和数学技术的结合，以及传统技术无法解决的许多问题是可以理解的。边界条件和机器结构对现代分析方法中的不规则结构非常有效。国外车身骨架的动力特性分析是我国比较早的70年代末将有限元方法应用到汽车结构强度设计分析中的。
1.1.2 国内研究现状
20世纪60年代，我国仅仅具有一般汽车框架设计和优化的以往经验和方法。 并且只是有一点关于经典材料力学、弹性力学和结构力学经验，分析框架结构，验证设计结果的实际测试，意味着法律具有部分的可靠性。 以往的经验分析设计方法是非常简单的，而且容易实施，有点是比较简洁，给我国的设计起到了重要的作用。但是 此方法也只是包含着部分作用，并且显示在两个点上。 一、经验设计相当盲目 ，各框架的设计改进以小的进步为主，设计周期长；二、车的框架的交替更新速度比较慢，不能应对现代的商业生产。 设计以往的经验，不能定量分析车辆框架结构的应力分布和刚性分布，所以设计时不能避免的框架的部分不合理性的强度分布，使得车架框架设计的成本有所增长，并且使得这些地方的强度不足造成事故。
1．2 研究的目的和意义
随着社会的发展，电动自行车作为最环保、保护性最强的移动方式。正一步一步受到人们的欢迎。专家预测未来10年内将到达中国电动自行车行业的发展将越来越快速。电动自行车需要进行更安全、更便捷的开发，车体结构不仅是电动自行车的主要部分、身体框架结构和动态性能，因为是很重要的，所以与车架有关的各组零部件都被连接着。对完整车型的外观影响，完整车型的动态特性也有可能受到影响。因此考虑电动自行车车架的强度和模态分析是当务之急。
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