摘要：随着计算机辅助技术在电动车行业中不断深入的应用，二轮电动车车架的设计优化，由传统设计进入数字设计时代。本文综合当前计算机辅助技术应用前沿，并结合工程实例，系统的研究有限元分析、结构拓扑优化、模态分析在二轮电动车车架设计中的应用。
 
    1 前言
    车架是二轮电动车的骨架，它为外观覆盖件系统、电机控制器、电池组、电机、转向系统、乘员系统、前后悬挂系统等提供安装支点和支撑。其强度、刚度、振动特性对整车的稳定可靠性、乘骑舒适性至关重要。由于车架结构是一种空间结构，目前传统的设计方法是在母型车架基础上改进，通过试制反复试验获得新的车架结构，该方法周期长、成本高。另外一种利用计算机辅助技术，对车架的布局进行结构拓扑，利用有限元进行强度分析，动态性能分析，该方法可有效对设计结构进行预判，可在较短周期内完成新车架结构的研制。但是目前计算机辅助技术在二轮电动车车架中的设计应用并不系统，单一引入可靠性理论和结构拓扑优化理论，分析其在车架结构设计中的有效性和可行性，该方法利用拓扑结构理论和可靠性理论，有效的辅助车架的结构设计，使结构布局设计更趋合理，但按照此方法设计车架，并不能对车架的动态性能进行预判和优化。或者通过计算机辅助技术，对车架结构进行模态分析，解决摩托车振动问题，但并不能进行车架结构布局设计和优化。本文结合工程实例，系统利用有限元法对结构进行静强度分析和拓扑优化，实现车架在设计过程中布局最优，材料最优分布的目标，通过动态性能分析，实现车架乘骑舒适性优化。将现有前沿计算机辅助技术有机系统的应用于一体，取长补短，为实现车架设计的最优化目标，提供一种系统设计思路。

    2 系统设计思路
    基于计算机辅助技术二轮电动车车架系统设计流程图1。

    本系统设计思路，涉及空间结构布局、强度可靠性、乘骑舒适性3个方面的循环判定优化，这3个方面应用计算机辅助技术，结构拓扑优化、有限元分析。

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