某國營大中型企業(yè)生產(chǎn)摩托車已有多年的歷史，其年產(chǎn)量達25萬輛以上。該摩托車的最大承載能力設計為180kg(3人 )。根據(jù)廠家反映情況，在該車銷往農(nóng)村市場后，大約千分之一的摩托車在使用中出現(xiàn)了車架斷裂的現(xiàn)象，希望對該車架作一些分析研究，探討車架斷裂的真正原因。

   采用ANSYS軟件對該摩托車車架作靜態(tài)有限元分析，并將車架后半部分視為研究的重點，劃分單元時應細化。再結(jié)合ANSYS軟件、有限元方法及我們分析時所用計算機(HPC200)的特點，我們建立了如圖1所示的摩托車車架有限元模型。在建立有限元模型時，綜合應用了ANSYS結(jié)構(gòu)靜力學分析中關于SHELL單元、BEAM單元、PIPE單元、COMB則E單元、MASS單元以及建立約束方程(constrain equation)的知識，以及建立空間不規(guī)則曲面的知識。 采用了SHELL單元、BEAM單元、PIPE單元、COMBINE單元、MAss單元，材料為普通碳素鋼(A2鋼)，對模型進行結(jié)構(gòu)靜力分析。

   根據(jù)計算結(jié)果得出：在靜載荷作用下，車架管件距后端1／4處是應力最大的區(qū)域，此區(qū)域的應力值均超過130MN/M²；其次，管件與筋板相連的地方應力較大，同時筋板與管件的焊接區(qū)有多處出現(xiàn)應力集中，這些都是易出現(xiàn)破壞的地方。結(jié)合材料的屈服極限(186—216MN／M²)可知，若該摩托車銷往城市，則由于路況較好，可取安全系數(shù)ns＝1．2—1．5，則車架的實際應力值小于其許用應力，不易出現(xiàn)車架斷裂事故；但若銷往農(nóng)村市場，由于鄉(xiāng)村路況較差，此時取安全系數(shù)ns＝1．5—2．5，則車架應力強度分布云圖中紅色區(qū)域的實際應力值大于其許用應力，因而容易出現(xiàn)車架斷裂事故。