3.3发动机振动对悬挂板强度的影响
    摩托车工作过程中，若由发动机产生的振动冲击交变载荷过大，会使悬挂板产生短周期疲劳，导致发生早期断裂现象。
    发动机行驶过程中产生的振动激励是悬挂板主要的交变载荷疲劳破坏输入，本文为研究振动对结构强度的影响，选择在铺装路面高速行驶状态下测量发动机及悬挂部位的振动加速度，同时为强度分析提供输人条件。根据测试结果，该发动机承受的加速度有效值为8g，考虑到单方向和安全系数，取10g左右方向的加速度激励进行强度分析，由此建立的悬挂板在振动工况下的强度分析模型如图8所示。

    由此计算得到的悬挂板在振动状态下断裂处的分析结果如图9所示。

    从振动分析结果来看，悬挂板边缘处的最大应力为120 MPa。若结构仅受振动单一载荷作用，该应力水平能满足强度和耐久性使用要求，但在强迫位移联合作用下，结构的疲劳寿命会大大降低，尤其是结构的开挡间隙超过最大设计值的状态。

    4 结构改进
    根据结构在开挡间隙和发动机振动激励两种工况下的应力分析结果，对悬挂板断裂区域从以下几个方面进行改进，以降低悬挂板的应力水平，提高结构的强度和使用寿命，解决早期断裂现象。
    a）增加悬挂板的基本壁厚，由2.5 mm调整为3 mm；
    b）悬挂板在断裂处增加加强板及结构；
    c）从断裂图片来看，断裂开始于悬挂板成型倒圆处，倒圆过小会引起应力集中，根据断口形成及工程经验，适当增大成型倒圆半径。
    其改进结构的局部放大如图10所示。

    5 改进后结构强度校核
    根据悬挂板的改进方案对有限元模型进行相应的调整，并验证计算了新结构在最大设计开挡距离2.2mm和发动机振动工况下的强度，分别如图11、12所示。



    从图11、 12分析结果可以获得，改进后悬挂板结构在开挡间隙2.2 mm情况下，边缘的最大应力为310MPa左右，小于材料的抗拉强度，与原结构相比，其应力下降了14%；在发动机振动加速度工况下，边缘的最大应力在55 MPa左右，远小于材料的屈服强度，与原结构相比，其应力下降了54%。同时改进悬挂板后对整车进行了路试，未出现断裂现象。由此可见，该改进方案提高了结构的强度，解决了早期的断裂问题。

    6 结论
    本文以某车型的发动机悬挂板作为分析对象，依据断裂形式分析结构的主要受力情况，判定悬挂板和发动机之间的开挡间隙过大和发动机的振动加速度激励是结构发生断裂的主要原因。并运用有限元分析技术模拟该结构在这两种状态下的应力分布情况，找出强度不足的薄弱区域，提出了切实可行的改进措施，以提高发动机悬挂板的强度性能，并通过分析和路试验证了该方案的可靠性，从而来满足了车辆的安全使用要求。
 

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