在摩托车车架新产品的开发过程中,如果能实现对车架动态特性的研究和动态响应的预测,采取措施降低车架的振动,将对生产厂家产生非常大的价值和意义。随着电子计算机技术和数值分析方法的日趋成熟,基于有限元分析理论和优化设计理论的现代设计方法得到广泛应用。本文在研究影响车架振动设计的主要因素基础上,针对某250型新开发摩托车车架,运用模态分析技术、谐响应分析技术、全局灵敏度分析技术以及优化设计技术,研究了车架动态特性以及发动机激励下车架振动响应,并改进了车架结构以降低振动,最后总结出一套摩托车车架分析设计技术和车架振动优化设计流程,为摩托车车架设计提供了重要参考。论文主要研究工作和结论包括:①研究了影响车架振动设计的主要因素。通过发动机动力学,研究其振动平衡,计算得到了发动机平衡后的二阶往复惯性力在常用转速下的幅值及频率;通过不平度路面对摩托车的强迫振动分析,研究了路面激励对车架振动的影响,得到了车架设计的最低模态频率;通过对车架、悬架和车轮系统的研究表明,只有当摩托车系统达到参数匹配,摩托车振动性能才能得以满足。②利用ANSYS/APDL建立参数化车架、整车模型,实现了分析设计过程的自动化、智能化。同时利用ANSYS命令和内部函数解决了参数化建模过程中对于不同属性结构的定义、点编号识别、板宽度变量变化、前悬轴线运动等难点和关键技术处理的问题。③通过实验模态分析验证了车架参数化模型的正确性,运用全局灵敏度分析技术和优化设计技术,改进了车架动态特性,优化了结构参数。④在优化结构建立的整车约束模态分析基础上,研究了合理的取得用于分析的发动机载荷幅值和频率的方法;利用谐响应分析技术研究了车架的动态响应,并利用整车响应灵敏度分析技术和优化设计技术,加入人工干预,得到了振动响应较低的最终车架结构。⑤总结了一套摩托车车架分析设计技术和车架振动优化设计流程。