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摩托车消声器传递损失的仿真模拟计算 2006 LMS 首届用户大会论文集

基于模态实验的摩托车车架动态特性分析
罗春其,谢德云,汪先国,杨振东
重庆建设技术中心

摘要:通过对某款 125 摩托车车架的实验模态分析,找出了该车架的动力学结构缺陷,
并通过增加加强管,改变横梁截面形状等措施,提高了车架的固有频率,从而提高车架的抗
振能力,改善车架动态特性。
关键字:摩托车车架、实验模态、动特性分析、减振优化
Analysis of Dynamic Characteristics of Motorcycle Frame Based on
Experimental Mode Analysis
Abstract: Performing experimental modal analysis of a 125 style best- riding
motorcycle frame, we found out the dynamic defects in it and then modified them
accordingly. This did good to improve the dynamic properties and reduced the
vibration of the whole motorcycle.
Key words : motorcycle frame; experimental mode analysis; dynamic
characteristics ; vibration reduction optimization

随着人们生活水平的提高,消费者对摩托车的乘骑舒适性提出了更高要求,振动问题日
益突出并困绕着摩托车行业的发展。引起整车振动的主要振源是发动机激励,它包括汽缸爆
发力、往复惯性力和离心惯性力。来自发动机的振动经由与之刚性连接的车架向车体各部位
传播,从而引起乘骑人员的不适。
若车架的固有频率在发动机的常用转速激励范围内,则引起共振现象的发生,在单缸发
动机往复惯性力中,一阶往复惯性力起主导作用,它引起整车以转速为基频的振动。
本文通过对某 125 摩托车车架进行模态分析,找出了该摩托车车架结构的动力学缺陷并
进行具体的结构改进,对改进后的车架再次用模态实验进行验证,达到了提高车架抗振能力、
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改善车架结构动态性能的目的。
2. 车架的实验模态分析
采用 16 通道的 LMS 模态分析测试系统,对该车架进行模态实验分析,用锤击法得到车
架的前 5 阶固有频率和振型。
实验时,选择合适的橡皮绳将车架悬挂,模拟车架的“自由-自由”状态[1],用力锤对车
架施加瞬态脉冲冲击激励,同时用加速度传感器采集加响应信号。图 1 是测试系统原理图。

图 1 测试系统原理图
由于整个车架是刚性结构,完全满足 Maxwell 互异性原理,我们采用多点激励,多点输
出的方法进行实验。图 2 是采集到的频率响应函数。
图 2 车架频率响应函数
对采集得到的数据,用 软件中提供的估计方法得到车架的