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摩托車座墊底板不僅需要支承騎乘者的質量，而且還需緩和、衰減由車身傳來的沖擊和和振動，給騎乘者提供平穩(wěn)!舒適的騎乘條件。摩托車座墊底板因剛度不足，在兩人騎乘情況下產生較大的翹曲變形，從而與其下方的油箱表面和左右側覆蓋件發(fā)生接觸摩擦，這必將極大的影響到駕乘人員的騎乘舒適性，甚至可能損傷油箱和覆蓋件，對整車的安全運行構成潛在威脅，故需要提高座墊底板的結構強度。
優(yōu)化是在板形結構中尋找最優(yōu)的加強筋分布的概念設計方法。優(yōu)化技術的研究和應用主要集中在對產品結構進行單工況或單目標的優(yōu)化，而對產品結構進行多工況或多目標的優(yōu)化研究相對較少，但是在工程應用中往往需要考慮諸多因素的影響，單工況或單目標的優(yōu)化難以得到實際工程所需要的最優(yōu)性能的結構。目前，國內外將形貌優(yōu)化技術應用在摩托車座墊底板結構的優(yōu)化或改進上的研究幾乎沒有。座墊底板作為摩托車的承載基體，既要滿足多種靜態(tài)工況下的性能要求，又要滿足底板結構動態(tài)的特性要求。因此，對摩托車座墊底板的結構優(yōu)化是一個多工況下的多目標優(yōu)化問題。
運用HyperWorks有限元分析軟件建立了某型號嘉陵摩托車座墊底板的有限元模型，對其進行靜力學分析和模態(tài)分析。并基于Optistruct平臺，采用線性加權方法將多目標問題轉化為單目標問題。對底板結構進行了多工況下的多目標形貌優(yōu)化設計，實現底板結構的強度、剛度和動態(tài)特性等性能的綜合提高。
某型號摩托車座墊底板是不規(guī)則的薄壁塑料件，結構中包含許多細微特征，如較小的倒角、倒圓、加強筋等，根據有限元分析對幾何模型的要求，必須對底板結構進行簡化處理，內容主要包括：1)去掉不必要的倒圓、倒角、加強肋等細微特征。2)導入CAD模型后進行幾何模型的修復，合并小的邊或面，刪除重復的曲面，忽略某些邊或點。3)對底板抽取中面，將三維結構轉化為二維結構進行有限元分析計算，能夠提高計算的效率和精度。
摩托車座墊底板的材料為聚丙烯塑料，長度為700mm，最大寬度約為255mm，平均厚度約為3mm，密度為917kg/m3，彈性模量為900MPa，泊松比為0.3。利用 HyperWorks中的Automesh功能對底板劃分網格，定義單元類型為包括三角形單元和四邊形單元的混合殼單元，但是在劃分過程，采用四邊形單元為主、三角形單元相適應的方式，一般三角形單元占總單元的比例不能超過5.4％。設置單元的邊長為4mm，共產生13655個節(jié)點和3569個單元，其中三角形單元個數為314，所占比例為2.31％。
根據的摩托車的實際騎乘情況和對摩托車座墊底板的研究內容，對座墊底板施加了兩個典型工況：靜態(tài)工況一為對座墊底板的前后部位各施加豎直向下一個人的重力(假設每人重75kg)，一共是1500N；靜態(tài)工況二為在座墊底板前半部施加豎直向下一個人的重力，為750N。底板在使用過程中，主要有7處對其起支撐定位作用，分別為6個橡膠墊支撐和1個座墊鎖支撐，定義這7處支撐位置的自由度為完全約束。
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