摩托车车架可靠性分析
摩托车车架知识

摩托车车架知识二轮车架一.车架的功用摩托车车架用来支撑发动机.变速传动系统以及摩托车乘员.此外车架还为车轮提供安装位置,从而使整个车架又支撑在车轮上.摩托车的前轮作为转向轮可以左右摆动.由于车架是整个摩托车的支撑部分,因此其材料和结构必须有相当的强度和刚性,同时又要求重量轻巧,以便高速行驶.其中两轮摩托车车辆在静止状态时,必须借助于支架来保持平衡:在行驶过程中,必须靠操控来保持平衡.因此,两轮车架要尽量采用重量轻,刚性好的管材或板材.另外在零部件的组成方式上大都以外露的形式装配在车架上的一定空间范围内,在外观造型方面也十分考究.二.车架的分类摩托车的使用范围广泛,种类繁多,为了适应各种车辆的使使用,必须设计各种不同特点的车架,一般来说,摩托车。
车架的形式以发动机的大小而异,具体说,是由车辆性能加工的形式以及使用状况的不同而定的.从大的组合结构形式来看,分为两大类:1.由多个简单件通过一定的工艺组合成一空间框架结构,即空间框架。
2.以一根主梁为主体。
骨架,加上一些辅助安装件组成的主体梁式结构车架.图1.2代表了两种类型的框架。
按结构形式分类第1页1.摇篮架:的特点是像婴儿一样安装摩托车发动机。
被放在框架的摇篮中一样,所以称为摇篮式车架.这些空间结构的车架在强度和刚性方面都要好的多,所以大功率摩托车.高速竞赛车广泛地采用这种车架.摇篮式车架又可细分为(1)双排管摇篮架:从车架到立管到发动机下部并排布置两根钢管,如lx250-8。
(2)叉管吊架框架:单根钢管与框架的转向立管连接在发动机下方为两根并排钢管配置,如lx150-。
由单根钢管组成的摇篮架称为单管摇篮架。
这三种车架在使用上的区别是(即在成车开发时对车架的选择):根据发动机的结构形式不同而采用相应的车架.除及发动机的大小和形状外其中最主要的原因是为了更合理地布置发动机的排气管及进气管.如双缸和四缸发动机排气管分置两侧,一般易采用叉形管或单管的车架.三缸发动机排气管置于中间和两边,多采用双排管车架.单缸发动机也采用双排管车架或叉形管车架.摇篮式车架不但有理想的强度和刚性.而且造型美观,有力感,利于成车的结构布置.但这种车架的生产制造工艺技术要求较高.第2页2.跨界菱形框3360(如lx125gy-4a)的特点是省毛。
摩托车车架台架实验载荷的确定及疲劳寿命探讨

摩托车车架台架实验载荷的确定及疲劳寿命探讨发表时间:2019-08-07T10:28:39.297Z 来源:《基层建设》2019年第15期作者:郑景辉[导读] 摘要:摩托车车架作为整车的骨架部件,其结构直接影响摩托车的整体强度和寿命,设计规格确定前必须经过长时间的道路试验验证。
湛江德利车辆部件有限公司摘要:摩托车车架作为整车的骨架部件,其结构直接影响摩托车的整体强度和寿命,设计规格确定前必须经过长时间的道路试验验证。
总之,通过本文的研究,较好的表明了摩托车车架在实际使用过程中的真实工作情况,为企业储备了摩托车车架有限元模型和相关试验数据。
找出了车架某些薄弱环节,研究了疲劳寿命预估的问题,为企业解决市场问题提供了一些思路和方法。
同时也为进一步研究车架轻量化设计的工程应用奠定了基础,为改进结构设计提供了依据。
另外,本文对有限元分析技术在摩托车疲劳寿命领域的实际应用进行了有益的尝试。
关键词:摩托车;有限元法;分析引言:我国自从年成功仿制了型三轮摩托车,揭开摩托车生产的历史以来,摩托车工业发展是快速和迅猛的。
尤其是近年来,伴随着我国经济的持续高速增长,以重庆、广东和江浙三大板块为代表的摩托车工业得到了迅速的发展,己经成为我国国民经济的重要组成部分。
目前我国的摩托车产量已经超过日本,成为世界第一摩托车生产大国。
然而,我们应该清醒的看到我国虽然已经是摩托车生产大国,但却不是摩托车生产强国,在摩托车设计与制造的关键技术方面与发达国家相比还存在着较大的差距。
一、有限元法概述有限元分析,是工程技术领域进行科学计算的极为重要的方法之一,它是一种很有效的数值计算方法,能对工程实际中的几何形状不规则、受力和约束复杂的各种工程结构进行变形分析,应力分析和动态分析,这是传统的经验设计方法无法做到的。
“有限元法”这个名称,在年第一次出现在的一篇平面弹性问题的论文中。
随着有限元分析软件程序的诞生以及计算机技术的飞速发展,如今,有限元法已经被广泛的应用于固体力学、流体力学、热学、电磁学、声学等各个领域。
铝合金摩托车车架的设计与制造

铝合金摩托车车架的设计与制造摩托车车架是摩托车的核心部件之一,它负责支撑车身并承受来自道路的各种力和振动。
铝合金材料因其良好的强度和重量比以及优良的耐腐蚀性能,成为摩托车车架制造的理想选择。
本文将针对铝合金摩托车车架的设计与制造进行详细探讨。
首先,铝合金摩托车车架的设计应考虑以下几个关键要素:强度、刚度、重量和成本。
设计师需要综合考虑这些因素,以确保车架具有足够的强度和刚度,同时尽可能降低重量和成本。
通过合理的几何形状和受力分布,可以实现这些目标。
关于车架的材料选择,普遍采用的是铝合金6061或7075。
这些铝合金具有良好的强度和焊接性能,适合用于制造车架。
设计师需要根据实际需求选择合适的铝合金材料,并考虑材料的成本和可获得性。
在车架的几何设计方面,一般遵循一些基本原则。
首先,摩托车车架应具有足够的刚性,以抵抗来自道路的力和振动。
其次,车架应具备适当的柔度,以吸收和减缓道路震动,提供平稳的行驶体验。
此外,车架的结构设计还应考虑到摩托车的操控性和稳定性,以确保车辆在高速行驶和急转弯时不会产生过大的变形。
在制造过程中,铝合金摩托车车架通常由多个零件通过焊接组装而成。
为确保车架的质量和可靠性,焊接工艺的选择非常重要。
常用的焊接方法包括氩弧焊和激光焊,设计师需要根据车架的形状和复杂程度选择合适的焊接工艺。
此外,焊接接头的设计和准确的焊接参数设置也对车架的质量起着重要影响。
合理的焊接工艺和精确的焊接操作可以确保焊缝的牢固性和密封性,提高车架的耐久性。
除了焊接,车架的制造还需要进行一系列加工工艺,例如切割、冲压、铣削等。
这些工艺需要使用适当的设备和工具,以确保车架的精度和表面质量。
为减小车架的重量,也可以采用一些新的制造技术,如液压成形和挤压成形等。
这些技术可以有效地减少材料的浪费,并提高车架的强度。
另外,为了提高车架的性能和可靠性,设计师还应考虑一些额外的因素。
例如,车架上的连杆和支架等连接部件的设计需要具备足够的强度和刚度,以支撑其他零部件的运动并确保整个车架的稳定性。
摩托车车架动态特性分析及结构对比改进

摩托车车架动态特性分析及结构对比改进朱玉强;饶建强【摘要】车架是摩托车主要的承载、连接和传力部件,为降低车身振动,改善驾乘者舒适性体验,应分析车架动态特性即模态特性,在此基础上进行结构改进。
针对某摩托车行驶过程中振动过大的问题,建立该摩托车及其对标摩托车车架计算分析模型,利用实验法和解析法分析两款车架动态特性,进行结构对比最终提出改进方案,为厂家进行进一步的改良试制提供参考。
%The frame is a motorcycle’ s carrying, connections and force transmission component. To reduce the body vibration and improve the comfort of the driver and passenger, the dynamic characteristics or the modal characteristics of the frame should be analyzed, then the structural can be improved. To solve the problem of excessive vibration, the calculation analysis models of the two frame are established. The dynamic characteristics of the two frames are analyzed by experimental method and analytical method, The improvement method is proposed by structural comparison. It can provide a reference to manufacturers for further improvement.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P132-136)【关键词】摩托车;车架;动态特性【作者】朱玉强;饶建强【作者单位】广东交通职业技术学院,广东广州 510650;华南理工大学广东汽车工程重点实验室,广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】U483摩托车设计开发过程中关键问题之一是整车减振,车身振动水平的高低直接影响驾驶员和乘员的舒适性体验。
摩托车车架的有限元分析及结构优化研究的开题报告

摩托车车架的有限元分析及结构优化研究的开题报告
一、选题背景及意义
摩托车是一种重要的交通工具,其车架是整个车辆结构中至关重要的组成部分。
车架的结构设计和优化对于摩托车稳定性、操控性、安全性等方面有着重要的影响。
有限元分析是一种常用的分析方法,能够对复杂的结构进行有效的分析和优化,因此可以用于摩托车车架的有限元分析及结构优化。
本研究旨在通过有限元分析和优化技术,提高摩托车车架的结构强度、刚度、减轻重量,达到优化设计的目的。
二、研究内容和方法
本研究的主要内容包括以下几个方面:
1. 摩托车车架有限元模型的建立
2. 车架在不同工况下的有限元分析
3. 车架结构的优化设计
4. 优化设计后的性能测试与对比分析
研究方法主要采用有限元分析软件进行模型建立和分析,并结合优化算法进行车架结构的优化设计。
三、预期成果和意义
本研究的预期成果主要包括以下几个方面:
1. 摩托车车架的有限元模型和分析结果
2. 车架结构的优化设计方案
3. 优化设计后的车架结构重量减轻和强度等性能指标的提升
该研究对于摩托车车架结构的优化设计和改进具有重要意义,能够提供相应的指导和参考,为更好地提高汽车的性能和可靠性提供有力的支持。
踏板车车架静强度分析(1)

通过人为模拟摩托车电气系统及 电器零件短路状况,
同时对 全过 程进 行 了测试 ,防 失火 自燃 装 置均能 在规 定时 间0 . 2~ 0 . 5 S 内 ( 包 含 防 失 火 自燃 装 置 内 继 电 器 动 作时 间0 . 1~ 0 . 2 S )切断 电源 ,测 试结 果符 合要 求 ,防止 了火 损情 况的发 生 ,确保 了摩 托车 骑乘安 全 。皿
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踏板车车架静强度分析 ( 1 )
周明海 பைடு நூலகம்少丽 王春 晖 ( 济南轻骑摩托车有限公 司)
摘要 :应 9 1C A T I A软件 对踏 板 车车架及 零部件 进行建模 ,用Hy p e r Me s h  ̄ / : 件进行 了车 架静 强度 分
析 ,并对车架分析 中出现 的问题给 予判定并提 出解决 办法,该 分析 结果可作 为可靠性设 计和 车架结构设 计优 化的参考依据 ,从 而对设 计阶段预 测、解决车架可 能存在 的问题 或缺 陷提 供 了参考依据 ,以达 到解
决 问题 的 目的 。
关键词 :摩托车车架 H y p e r Me s h  ̄件 应 力 有限元 分析
s o f t wa r e a n d p r o v i d e j u d g me n t a n d s o l u t i o n s t o t h e p r o b l e ms . T h e r e s u l t s p r o v i d e r e f e r e n c e t o t h e r e l i a b i l i t y
Ke y wo r d s :Mo t o r c y c l e la f me Hy pe r Me s h s o f t wa r e St r e s s Fi n i t e a n a l ys i s
摩托车车架模态分析
第4期(总第161期)2010年8月机械工程与自动化M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.4A ug.文章编号:1672-6413(2010)04-0074-03摩托车车架模态分析柳小桐(煤炭科学研究总院太原研究院,山西 太原 030006)摘要:固有频率是摩托车车架的重要动态特性之一。
通过模拟实际情况对车架模型进行了简化,同时施加了约束。
通过对理论模态和实验模态分析结果进行对比,说明理论分析时对车架进行适当简化是合理的,约束是有效的。
关键词:摩托车车架;模态分析;固有频率中图分类号:U 483 文献标识码:A收稿日期:2009-12-14;修回日期:2010-03-01作者简介:柳小桐(1962-),男,山西祁县人,高级工程师,本科。
0 引言车架是摩托车的主要部件,作为整个摩托车的支撑部分,从其构造、外观等各个方面显示出它的重要性。
设计时除需满足发动机、油箱、前后悬挂行走装置等安装条件及整车造型要求外,良好的力学承载特性更是车辆性能和行驶安全性的重要保证。
摩托车在行驶中受多种力的作用,如路面的随机激励力、发动机的牵引力、惯性力等,尤其是在各种环境中行驶时,车架的受力差异极大。
而摩托车的结构复杂,车架形式各异,设计和质量指标未能完全包括车架的力学特性,存在局部强度不足的事故隐患。
因此摩托车车架必须具有足够的强度和刚度,且应有良好的动态性能[1]。
为此,本文通过对车架的强度及动态性能的研究,找出车架结构的薄弱环节进行改进设计,对提高摩托车的动态性能指标具有十分重要的意义。
1 模态分析理论[2]有限自由度的弹性机械系统离散运动方程为:MX ¨+CX ・+K X =F 。
(1)……………………式中: M ——结构总质量矩阵; C ——结构阻尼矩阵; K ——结构刚度矩阵;X 、X ・、X ¨——分别为节点位移、速度和加速度列阵; F ——结构载荷列阵。
摩托车架的可靠性结构优化设计
摩托车架的可靠性结构优化设计
尹健
【期刊名称】《现代机械》
【年(卷),期】1998(000)003
【摘要】车架的可靠性对摩托车至关重要。
本文提出了考虑可靠度、位移、频率
和尺寸约束的摩托车架结构优化设计数学模型,并给出了处理可靠度约束的新方法。
【总页数】4页(P61-64)
【作者】尹健
【作者单位】贵州工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】U483
【相关文献】
1.摩托车车架的结构分析和优化设计 [J], 王江;周积;李晓灵;宋士勇;李宝宝
2.摩托车车架结构动力优化设计 [J], 黄剑鸣;雷刚;陈松
3.摩托车架的可靠性结构优化设计分析 [J], 郑德文
4.试析基于有限元分析的摩托车车架优化设计 [J], 康仕彬
5.摩托车架结构动力优化设计 [J], 杨旭
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某型机车可靠性和可利用率指标分析与设计
某型机车可靠性和可利用率指标分析与设计发布时间:2022-04-23T03:54:56.860Z 来源:《中国科技信息》2022年2期作者:张薛凯、郭力、桂江利、朱兵[导读] 介绍了某型机车的基本情况和历史可靠性、可利用率表现。
分析了新批次某型机车的可靠性和可利用率要求,并进行了分解与应对。
分析了可靠性和可利用率的考核计算方法。
张薛凯、郭力、桂江利、朱兵(中车资阳机车有限公司四川资阳 641300)摘要:介绍了某型机车的基本情况和历史可靠性、可利用率表现。
分析了新批次某型机车的可靠性和可利用率要求,并进行了分解与应对。
分析了可靠性和可利用率的考核计算方法。
关键词:可靠性;可利用率;机车;MTBF;MTTR;MTBCF。
1概述我司于2012年开始出口某型机车共计18台,2020年新签订12台,客户附加了机车改进要求,以及高标准的可靠性和可利用率要求。
为满足该要求,需要对最新改进的某型机车进行可靠性可利用率要求分析,历史可靠性可利用率表现分析以及可靠性可利用率设计等工作。
出口某型机车是为完成货运任务而设计开发的大功率交流传动机车,在本项目上机车年均运用时间3880h,年运行里程数266000km。
用户要求单台机车完成单次任务而不发生关键故障的可靠性需大于97%。
另外,客户要求车队在连续10个月内每个月的平均可利用率达到92%以上,且30个月的平均可利用率达到92%。
2某型机车系统组成某型机车按照产品功能和结构,分为如下子系统: 2.1油漆及装饰2.2柴油机及辅助装置:内燃机、进气系统、排气系统、燃油系统、通风机、主变冷却系统、冷却装置安装、冷却水系统等 2.3空气系统:风源系统、空气制动系统、停放制动系统、撒砂系统、风笛等 2.4转向架:轮对轴箱、构架、旁承、牵引装置、基础制动装置、砂箱装置、电机悬挂装置、轮缘润滑装置等 2.5车体:车架、隔墙、侧墙、顶盖、司机室、车钩、卫生间等 2.6电气设备:司机操作台、主发电机、主控微机系统、交流牵引传动系统、交流辅助传动系统等根据某型机车的功能需求和系统组成,各子系统在机车工作过程中都是必不可少的,因此对某型机车整车来讲可靠性模型为串联系统。
踏板摩托车车架有限元分析
踏板摩托车车架有限元分析摘要:采用Pro/E软件的MECHANICA模块,对踏板摩托车车架进行了强度分析,找出影响强度及刚度的因素及改进车架强度和刚度的方法,通过对车架施加不同的工况载荷,分析计算结果的应力云和应变云,找出不同工况载荷下车架的危险截面,作为设计开发过程中的参考,根据有限元分析结果修正模型设计,达到最佳强度的车架设计。
关键词:强度分析工况载荷有限元分析引言通过分析踏板车前后悬架系统的运动轨迹,计算出摩托车在各种工况下,根据前、后减震器行程、手把的转角、吊架及缓冲块的工作状态,设计前、后悬架的运动轨迹,保证前、后悬架与整车各个零部件之间在摩托车各种载荷下各零部件之间的间隙,避免各零部件在运动过程中的干涉与碰撞。
1概述车架是摩托车的骨架,它将发动机、传动系统、制动系统、行走系统、转向及悬挂系统等有效的连接起来,构成一个整体。
车架除了承受静载荷外,还要承受行驶时产生的动载荷、冲击载荷。
摩托车车架的结构设计须从下几方面考虑:1)车架的结构布置应符合人机工程学的要求,使整车骑行舒适。
2)具有足够的强度,使其主要零部件在正常受力的情况下不受破坏,同时还要考虑到能适应各种不同类型的道路情况。
3)具有足够的刚度,使车辆工作时不易产生变形。
刚度过大,会影响乘坐舒适性,刚度过低,操纵稳定性降低。
4)车架的重量要轻,在满足强度和刚度的情况下,车架越轻越好。
目前摩托车车架的典型结构是采用成形管和冲压件组合焊接而成的框架结构,这样既能满足对强度与刚度的要求,又能达到结构紧凑、低成本的要求。
2车架有限元建模及分析摩托车的主要振源来自发动机,本文研究的是低跨式(钢管型)车架,发动机与车架之间是直接通过螺栓刚性连接的,发动机的振动直接传递给了车架。
当发动机的一、二阶惯性力频率与车架的模态频率同步时,就会引起共振。
由于现有摩托车车架的前几阶固有频率与发动机常用转速下的一、二阶惯性力频率比较接近,容易引起共振现象。
通过对道路激励引起的摩托车振动进行分析,从摩托车发动机这一引起摩托车振动的主要根源出发,对摩托车车架进行模态频率响应的优化设计,以使车架的前几阶固有频率避开发动机常用转速下的一、二阶惯性力频率,从而达到提高摩托车的动态特性和缓解摩托车振动的目的。
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摩托车车架可靠性分析
摘要:对摩托车车架进行可靠性分析对保障驾驶者的生命安全,提高企业的声誉有着重要的作用。
本文分别通过Steinberg三区间法和MSC.Fatigue有限元分析软件分析计算摩托车车架的疲劳寿命,得到摩托车车架的可靠性分析结果。
关键词:摩托车车架;三区间法;有限元
1.基于Steinberg三区间法车架的疲劳分析
摩托车车架在摩托车长期的行驶中每时每刻都会受到疲劳破坏作用,最开始是在某个局部小范围内出现裂纹,然后由于摩托车长期的使用,车架的裂纹会逐步的扩散,直至钢管的断裂,情况严重时会给驾驶员的生命造成伤害,因此对摩托车车架的疲劳分析和对其进行寿命预测是分析摩托车车架可靠性的重要因素。
1.1.疲劳分析的相关概念
疲劳是设备部件在其最大临界状态以内重复性的受到可以容许的力的作用而出现小范围内断裂的现象。
作用力的大小、变化幅度、受力点的位置变化以及受力的次数都是影响设备部件疲劳的主要因素。
通常在设备部件疲劳设计的相关问题研究中需要测定各种材料的P-S-N曲线和对应的疲劳极限。
1.2.摩托车车架疲劳失效理论
设备部件在载荷的作用下会有一次失效、寿命失效和累计损伤失效这三种失效形式。
本文研究摩托车车架的疲劳失效主要考虑车架的累计损伤失效。
由于车架的受力是随机的过程,因此进行疲劳损害计算比较困难,为了简化过程,本文采用Steinberg的三区间法计算车架的疲劳损害,即车架在68%情况下,受力值区间为;在95.4%的情况下,受力值区间为;99.73%的情况下,受力值区间为。
因此就可以结合miner方法进行疲劳累计计算。
Miner是基于受力幅度的大小是固定值的情况下,假设材料在某个固定受力幅度i的情况下材料的寿命为Pi,在随机受力情况下,材料进行了pi次受力实验(pi,1,所以摩托车车架受到疲劳损害,并且已经被破坏了结构。
该方法虽然简单易行,但是只能机械判断在一定作用力下车架是否已经因为疲劳而被损坏,而不能具体算出车架的使用寿命。
2.摩托车车架疲劳寿命的有限元分析
2.1.摩托车车架有限元建模
假设某车架的材料为Q235,加入前后减震器、发动机的简化单元,共包含46476个板壳单元,46076个节点单元。
车架的有限元模型如图2.1所示。
2.2.摩托车车架材料参数和路面载荷参数
车架的损坏程度取决于材料的本身机械性能和摩托车各个部件对其的作用力的大小。
Q235材料的各个属性参数可以根据有关资料整理得出:抗拉强度为439MPa,疲劳比为0.048,疲劳极限平均值为210MPa,疲劳极限方差为7.8MPa,变异系数为0.037,得出车架材料疲劳极限值为181.1MPa。
国内外通常设计车架都应用材料自身的S-N曲线,重点保障材料疲劳裂纹刚出现的寿命的安全寿命方法,本文再结合MSC.Fatigue有限元分析软件研究车架的疲劳损害。
由于摩托车在驾驶的过程中受到一部分来自于路面的冲击力,不同的路面对摩托车车架的冲击各有不同,单元的假设固定的路面冲击力载荷谱不利于与摩托车实际驾驶情况接轨,首先通过道路模拟试验机进行迭代得出摩托车行驶中受到的冲击力载荷,这样才能使模型的结果更加的准确。
2.3.车架疲劳寿命有限元分析计算
将摩托车车架材料Q235材料的各个疲劳属性、车架受到的作用力值和载荷的随机变化时间曲线输入MSC.Fatigue有限元分析软件,可以得到趋于实际路况的摩托车疲劳寿命有限元分析图2.3。
根据该摩托车车架的疲劳寿命有限元分析图可以看出该摩托车车架的最小寿命值为最底层浅蓝色条纹对应值5.20,即105.2也就是说该摩托车在正常驾驶的情况下摩托车车架的使用寿命为15.9万公里。
该方法结合实际路况和车架的材料属性能精确地计算出摩托车车架的实际使用寿命,但是计算的结果受到摩托车车架的建模方法和建模约束条件的选取。
3. 小结
随着人们生活水平的提高,摩托车的普及率大幅度的提高,尤其是在广大的农村。
虽然现在农村的路况有了大幅度的改善,但是仍然有相当一大部分的机耕道的存在,再加上随着发动机的发展对车架产生更大幅的激动力,这些都严重考验摩托车车架的可靠性。
摩托车车架的疲劳寿命直接反应出车架的可靠性,生产厂家对摩托车车架进行疲劳寿命试验,提高车架的可靠性,不仅能保障驾驶者的生命安全,同时也能为品牌树立良好的形象。
参考文献:
[1]向晓峰,马鸣图,叶富平,李志刚. 摩托车车架可靠性的计算机分析[J]. 摩托车技术,2007,02:20-24.
[2]王佳念. 基于实际载荷谱的摩托车车架强度分析[D].重庆理工大学,2010.
[3]陈亚娟,汪小平,刘承科. 基于有限元法的摩托车车架疲劳寿命分析[J]. 摩托车技术,2009,06:44-46.。