The Analysis of the Motorcycle Structure and the Design Optimization 卓進興、劉勝安
E-mail: 9224283@mail.dyu.edu.tw
ABSTRACT
This study concentrates on using the computer-aided engineering analysis technique in the design of a motorcycle structure. The structure deficiencies can be found, and a modification strategy can be provided to obtain a better structure in terms of both the static and dynamic stiffness. The finite element analysis technique is employed to simulate the structure. The dynamic characteristics, including the natural frequencies and the corresponding vibration modes are evaluated using the finite element software, and then compared to those results obtained directly from the actual modal testing. Such a process can verify the validity of the finite element models. In addition, the statically weak regions are evaluated by applying static loads, and these regions are then strengthened by adding stiffeners. As a final and important part, the design variables are defined and parametrized, and design goal of minimal amplitude of natural vibration is set as the design objective. Under these conditions and the associated static and dynamic constraints, the optimal structure is then obtained.
Keywords : Motorcycle structure, Finite element analysis, Modal analysis Table of Contents
第一章 緒論 1.1 前言 ...1 1.2 文獻回顧 ...2 1.3 研究方法與進行步 驟 ...4 1.3.1 研究方法 ...4 1.3.2 進行步驟
...6 1.4 論文大綱 ...8 第二章 相關理論 ...9 2.1 有限元素分析概念 ...9 2.1.1 元素種類 ...9 2.1.2 使用元素介紹 ...12 2.2 工程分析流程
...16 2.3 有限元素法分析流程 ...18 2.4 實體模型之架構方法 ...20 2.5 結構靜態之有限元素法 ...22 2.6 結構動態之有限元素法 ...25 2.7 最佳化設計理論 ...27 2.7.1 問題的描述與定義
...27 2.7.2 數學模式之建立 ...28 2.7.3 數值方法之選取 ...28 2.7.4 相關最佳化理論探討 ...30 第三章 車架模態測試與分析 ...32 3.1 機車車架模型之建立 ...32 3.2 機車車架模態實驗
...34 3.2.1 實驗設備之選擇 ...34 3.2.2 量測範圍及位置的選擇 ...37 3.3 車架靜態結構分析 ...38 3.4 分析結果與討論
...40 第四章 機車結構分析與最佳化設計 ...48 4.1 機車車體結構模型之建立 ...48 4.2 機車結構動態特性分析 ...50 4.3 機車結構之最佳化設計
...57 4.3.1 最佳化設計過程與結果 ...58 4.3.2 最佳化設計結果討論
...68 第五章 結論與建議 ...69 5.1 結論 ...69 5.2 建 議 ...70 參考文獻 ...71
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