汽车设计论文精选(九篇)

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第1篇：汽车设计论文范文

门盖在工作时与汽车壳体之间的接触过程非常复杂，不仅涉及到接触、大位移、大变形等非线性问题，而且由于不同车型的汽车外壳结构不同，选用的材料也不同，所以研究时必须考虑汽车壳体模型.由于研究的主体是门盖，而推动门盖的主动力已知，汽车壳体只是力传递的边界条件，所以引入汽车壳体的简化模型.汽车壳体采用一般小轿车大小4500×1750×1300的简化模型，其材料模型采用线弹性模型，弹性模量取相比结构钢较小的值，这样既可以模拟在压缩过程中出现的较大变形，又避免引入材料非线性影响计算效率，同时对门盖的应力和变形计算影响很小..根据门盖的结构形式和特点，CAE建模时采用壳单元（ShellElement）来划分网格.在不影响分析结果的前提下对门盖进行了必要的简化，如忽略了螺纹孔、圆角及倒角等特征，从而提高有限元模型的质量、减小模型的计算规模.分析模型如图2所示.

2有限元分析

门盖闭合过程中，门盖与汽车壳体之间存在接触非线性.同时，工作过程中汽车壳体的刚度不是恒定的，它随着变形的大小而变化，即存在几何非线性.因此本文作SOL601，106高级非线性静力学分析.非线性分析和线性分析相比，非线性分析的计算时间和计算机存储量要大得多，而且在数值计算方法和求解参数的设定上有较大区别[2].边界条件包括载荷、约束和仿真对象[3].在门盖的左右轴套上分别施加轴承力，力的大小为800KN，方向为沿着油缸的轴向，指向门盖.在汽车壳体的底部作固定约束、门盖的旋转轴处作销钉约束.同时，忽略门盖组件各结合面之间的接触变形，近似将各接触部分看作刚性接触，在FEM下为门盖的各边、面之间添加1D连接[4-5].门盖与汽车壳体之间的接触是非线性的，在仿真模型下，定义高级非线性接触，汽车壳体作为“源区域”，门盖底板作为“目标区域”，“接触参数”保持默认.有限元计算模型如图3所示，分析结果如图4所示（只显示门盖）.根据图形可知门盖最大等效应力为170.76MPa.应力主要集中在门盖的左右轴套上，即油缸与门盖连接处.门盖的材料为Q235号钢，屈服强度为235MPa，可见在该工况下门盖满足强度要求.

3优化设计

有限元分析的最终目的是进行优化设计，现在需要对门盖结构进行优化，优化的目标是模型的重量最小[6-7].约束条件是在不改变门盖模型网格划分、边界约束和载荷大小，并能满足强度要求的前提下，控制最大等效应力值不超过材料屈服强度的70%（约165MPa）.

3.1筋板的布置

根据分析结果可知，应力主要分布在左右轴套处，大部分的筋板受力极小，因此，可通过布置筋板的分布进行优化设计.为便于加工和装配，门盖筋板布置采用均匀分布的方式.设计变量为筋板的数量，原结构中单行设置的筋板数量为10，考虑减重的目标及结构的稳定性，取筋板数量为3-7.图5为筋板数量与门盖最大应力和位移关系，图6为不同筋板数量对应底板的应力分布图.结果表明筋板数量对门盖的最大应力（轴套处）影响较小，对门盖底板的应力分布位置影响较大.底板最大应力发生在门盖油缸轴线方向上的临近筋板与主横筋板接触处，最大应力为N=4时σmax=61.52MPa.综合考虑最大应力、最大位移和底板的应力分布，以及实现减重的目的，确定新结构的筋板数量为4.

3.2筋板厚度的优化

3.2.1灵敏度分析

灵敏度分析是为优化设计做铺垫.通过灵敏度分析可以确定模型各参数对输出结果影响的大小.在模型校正过程中重点考虑对输出结果影响较大的参数，排除那些对输出结果影响很小的参数，这将在很大程度上减小模型校正的工作量，提高优化设计的效率[8-9].NX高级仿真中几何优化模块下提供了全局灵敏度解算方案.设计目标为门盖的重量最小，约束条件为门盖的最大应力，设计变量为筋板厚度.为便于加工与安装，门盖结构中相同结构的尺寸应保持一致.筋板厚度参数主要包括底板厚度T1、主横筋板厚度T2、横筋板厚度T3、竖筋板厚度T4、轴套厚度T5、前板厚度T6、门盖耳套帮板厚度T7和其他筋板厚度T8.对上述筋板厚度进行全局灵敏度分析，获得各参数对设计目标影响的全局灵敏度曲线，最后将所有灵敏度曲线调整到一幅图表中进行比较，根据各参数的全局灵敏度曲线的斜率大小判断设计参数对设计目标的灵敏程度，最终确定T1、T2、T3、T4.根据各参数对约束条件的影响曲线，确定T5.全局灵敏度曲线如图7所示.由图7（a）可知底板、主横筋板、横筋板及竖筋板的厚度对门盖的重量影响较大，其中底板的影响最大.由图7（b）可知轴套的厚度对约束条件的影响最大.为提高门盖强度以及减轻门盖的重量，主要对底板、主横筋板、横筋板、竖筋板厚度进行减小，同时适当增加轴套的厚度.

3.2.2尺寸优化

尺寸优化是建立在数学规划论的基础上，在满足给定条件下达到最佳经济技术指标[10].NX高级仿真结构优化的解算器采用的是美国Altair公司的AltairHyperOpt，它拥有高效、强大的设计优化能力.结合以上分析结果，进行筋板数量等于4时筋板厚度的优化分析.在“几何优化”对话框中作如下设置：①定义目标：重量定为最小；②定义约束：门盖上的最大等效应力为165MPa；③定义设计变量见表1；④控制参数：选择最大迭代次数为20.经解算，找到最佳方案：底板厚度由原来的52mm修改为45mm，主横筋板厚度由原来的50mm修改为45mm，横筋板厚度由原来的25mm修改为20mm，竖筋板厚度由原来的20mm修改为16mm，轴套厚度由原来的34.5mm修改为35.2mm，为了便于生产，将轴套的厚度圆整为35.5mm.优化后与优化前的分析结果对比见表2.从计算结果可看出，优化后的门盖强度得到明显提高.另外，重量由原来的10496kg降低为8786kg，减重17.2%，取得了优化设计的预期效果.

4结论

第2篇：汽车设计论文范文

汽车电子设计已成为汽车系统设计中的重点和难点。传统方式下的汽车设计者不得不借助各种机械的、液压的、电子的汽车零部件以验证汽车各子系统的功能，开发周期长，成本居高不下。为了缩短开发周期、降低开发成本，人们引入了SABER仿真技术进行汽车系统技术的验证和开发。SABER仿真技术通过对整个汽车系统进行有效的建模和分析，能够节约大量的试验设备和试验时间。国际上几大跨国汽车公司都已使用SABER仿真技术进行设计，如美国通用、大众、克莱斯勒等。目前，国内有泛亚技术中心能够运用此项技术与通用（北美）进行同步开发。

1SABER软件仿真技术

SABER软件是一个在数学模拟及硬件设计方面功能卓著的仿真工具。对于复杂的混合信号设计和验证问题，SABER软件为设计工程师提供了一种功能强大的混合信号行为仿真器。由于混合信号硬件描述语言——MAST的支持，SABER软件实现了单一内核混合信号及混合技术的仿真，完全改变了模拟电路仿真的现状。SABER软件在混合技术领域具有多个仿真引擎，可以分别处理不同领域的设计单元，且遵循相应的守恒定律，支持电力系统、机电一体化、机械系统、电子系统、光电控制系统、液压系统等系统单元。现在，SABER软件在汽车和飞机制造领域已得到广泛的应用。尤其是在汽车制造领域，许多欧美公司已将它定为行业标准，并投资SABER软件的发展以不断满足新的设计需要。

SABER软件具有明显的优势：分析从SOC到大型系统之间的设计，包括模拟电路、数字电路及混合电路；通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。

SABER仿真器能够让设计人员对从汽车的最初设计方案（方框图）到由实际电路和机械实现的完整系统进行仿真。这种能力对于复杂运动控制系统的设计（如ABS系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统等）尤为重要。

2汽车电子仿真技术的应用

汽车在投产之前要经过大量的测试试验，对原设计不断地进行修正往往会耗费大量的物力和时间。在设计阶段，对各种状况进行模拟仿真、修正、完善设计，能够提高效率、缩短开发周期。使用SABER软件进行仿真，主要分为3个阶段：建立数学模型、对系统原理进行仿真和对仿真模型进行修改检验。

2.1建立数学模型

所谓计算机仿真就是将实际系统的运行规律用数学形式表达出来，它们通常是一组微分方程或差分方程，然后通过计算机采用数值求解法求解这些方程。

在仿真之前，首先对系统原理图中的所有零部件进行抽象化，建立数学模型，绘制系统的数学模型。为了对电路或系统进行计算机仿真，经常需要开发一个或一组模型。要研究电路的详细特性，可能要求对物理器件建模，有时还需要对大型电路或系统建模。系统模型可能无需和器件模型一样详尽，但作为大系统仿真的一部分，系统模型仍然非常有用。零部件数学模型的质量直接关系到仿真结果的准确性。通过对数学模型各种参数属性的设置来模拟零部件的功能，同时，经过大量计算和试验，不断修正、完善数模。对于同一类零部件可以共用一个（或一类）模型，通过调整数模参数值来实现零部件的更迭。这对于缩短开发周期、节省开发成本，起着至关重要的作用。

在一定外界条件（即输人或激励，包括外加控制与外加干扰）的作用下，从系统的一定初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）决定了整个动态过程。研究系统及其输人、输出三者之间的动态关系，即可确定其性能的属性。图1是汽车音响系统中扬声器的物理模型，其中In_pfUIn_m作为输人信号、由电磁学可知，可以进一步将其简化为力f（t）输人。

于是可将其进一步简化为质量-阻尼-弹簧系统，如图2所示，图2中m、c、k分别表示质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度。对系统而言，质量受外力f（t）的作用，质量位移为y（t）（实际扬声器衔铁的振幅），系统的动力学方程为my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。

其中，y（0）与y''''''''（0）分别为质量的初位移与初速度，这就是在输人作用于系统之前系统的初始状态。显然，此系统在任何瞬间的状态完全可以由质量的,y（t）与y''''''''（t）这两个变动着的状态（即状态变量）在此瞬间的取值来刻画。因为y（t）在此瞬间的取值代表了位移的情况，y''''''''（t）在此瞬间的取值代表了y（t）在此瞬间的变化趋势（速度）的情况。

还有一种更直接的建立数学模型的方法，就是模拟硬件描述语言（AHDL）的含义。MAST就是一种AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的网表。

零部件的模型是建立在大量计算和试验基础上的，SABER软件提供了大量的零部件库文件，对于类似的零件只需修改其属性参数值即可。

2.2对系统原理进行仿真

在仿真过程中，将数学模型转变成为计算机上运行的仿真模型，是由SABER软件系统来完成的，并同时根据仿真模型编制出仿真程序。通过对系统的仿真，可以随时得出各个子系统或零部件的瞬时工作状态及性能参数变化，如电压、电流、功率、转矩等各参数的波形。通过对这些波形与实际试验的结果进行对比分析，找出两者的差别，从而修正原设计。

如先前所提及的，安全性和舒适性的需求导致了新的、高能耗的负载。这些负载可能随着汽车产品的进一步电子化，汽车电子控制装置得到更多的应用，所消耗的电能也将大幅度地增加。现有的12V动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要，今后将采用集成的42V起动机-发电机供电系统，发电机最大输出功率将由目前的1.4kW提高到8kw左右，发电效率将会达到80以上。伺时，电压等级的提升还将同时带来许多新的问题。12V/42V汽车双电压系统原理图如图3所示。

在双电压系统中，把用电设备分成两部分：中小功率负载由14V电压供电，如室内灯、中控锁、收音机、仪表、车载导航系统等主要为车身电子设备；大功率负载，如电控机械制动装置、电控机械气门正时装置、三元催化转换加热器、电控悬架等，主要为发动机、底盘系统电子设备，由42V电压供电。此双电压供电系统有两个关键器件，一个是DC/DC变换器，它能把交流发电机输出的42V高电压转变为14V的电压。另一个，是装在发动机和变速器之间的起动-发电机，借助一个半导体整流-逆变功率变换器，它不仅充当交流发电机，发出42V的高电压，而且在发动机起动时还作为起动机用。由于它是直接起动发动机，起动时间仅为0.5s，所以噪声很小。

2.2.2起动机／发电机系统

大功率起动机与发电机（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的转矩特性一致，因此，集成两种设备于一体在技术上是可行的，在经济上的效益也显而易见。如图4所示的输出功率与内燃机曲轴转速的关系曲线，ISA让内燃机的速度达到600v/min的起动速度，然后切换到发电模式。由于42V系统能够提供足够的电能，发动机在极短的时间内起动且在点火前达到更高的转速，这样可以降低低转速下的排放，换句话说，使得汽车重起动变得更加容易。

2.2.3双电压系统中42V供电系统

在运行中，双电压系统的电压随着转速变化而变化，电压峰值对电器元件的影响是非常明显的。图5所示的是双电庄系统中42V供电系统的变化曲线，非常清晰地显示了在转速急剧变化时电压的瞬时值，此脉冲电压峰值在电气系统设计和选择电子电器元件时有着非常重要的参考价值。

在仿真过程中，主要分两种类型进行。为了描述简单，这里将42V与14V分开进行讨论。第一种方法，全部打开所有的电子设备，可以观察到整个系统及各个电子器件的电压、电流波形，以及各个电子电器设备互相切换或同时打开时的电压、电流波形。同时，很方便地观察到在抛载状况时的峰值电压波形，局部抛载或全部抛载对系统的影响。

2.2.414V供电系统

14V电压系统主要用于各控制单元，对波形要求甚高。若峰值电压及电流产生严重的脉动，使蓄电池两端电压产生脉动干扰，控制单元搭铁（蓄电池负极）电位也将随之产生脉动干扰。如果这个干扰脉冲幅值过大，就会造成原有信号的丢失，引起控制失灵。观察峰值电压的波形，判定是否符合系统要求。14V线路上的电压波形如图6所示。

2.3对仿真模型进行修改、检验

通过对系统的仿真，得出的初步结果往往不能与理想的目标相一致，还需要通过分析研究，以及与试验进行对比，对系统原理或数学模型进行修改。SABER提供多种仿真分析，如：直流工作点分析、交流小信号分析、顺态分析、蒙特卡罗分析（在模型参数值浮动范围内随机取样，对所取的参数进行分析，检验器件参数在一定范围内浮动对输出的影响）、零极点分析等。结合多种分析，加以对仿真模型的完善。

第3篇：汽车设计论文范文

1.学生与教材分析

新能源汽车检修课程需要学习者有较强的汽车理论基础和动手实践能力，授课对象是五年制（高级）汽车运用与维修专业的学生。该类学生已经在校学习三年，掌握了基本的汽车理论以及常见车辆故障诊断技术。授课教材是《新能源汽车技术》（崔胜民主编，北京大学出版社2009年出版），该教材全面系统论述新能源汽车技术，重点介绍电动汽车用动力电池、电动机，油电混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车的结构、原理及设计方法等，比较适合高年级汽车运用与维修专业的学生使用。

2.课程目标分析

在新能源汽车检修课程的培训过程中，教师采用“行动引导型教学法”中的“任务驱动教学法”，让学生了解新能源汽车发展趋势，重点掌握油电混动汽车和纯电动汽车关键技术，提高学生对新能源汽车的整体认识和动手实践能力。

二、教学方案设计

笔者以丰田普锐斯油电混合动力汽车动力系统的电路故障诊断为例，介绍如何应用工作任务引导学生学习油电混合动力汽车动力系统电路项目。

1.课程任务制定

教师事先用三组线束将丰田普锐斯教学车与其配套的油电混合动力系统电路测试面板相连，一组学生利用故障设置盒在原车设置故障，另一组学生在电路测试面板上找出故障点并排除。具体要求学生做到如下几点：

（1）排除丰田普锐斯油电混合动力系统两个故障点；

（2）实车诊断故障在20分钟之内完成；

（3）查阅丰田普锐斯油电混合动力系统维修手册；

（4）使用丰田汽车专用检测仪（型号IntelligentTesterⅡ）和万用表等设备；

（5）实车操作动作符合人身、车辆的安全规范。

2.课程组织实施

在课堂上，教师依据教学流程，充分利用课堂时间。该课程一体化教学按任务驱动、分层教学、小组合作以及评价总结等学习法来组织教学。

（1）复习课程，引出项目。教师在布置工作任务之前，利用汽车零部件实物、PPT课件，向学生讲解丰田普锐斯汽车动力系统中的驱动桥机械组成和工作原理，回顾上一节课的内容，同时引出动力系统的控制电路，研究其组成、工作特点。

（2）分组定岗，布置任务。教师依据学生学习情况，将学生分成多个小组，每一小组4~5人。每辆教学车配2组人员，老师向小组派发工作任务书。设置故障组人员通过讨论后，利用故障设置盒设置2个故障点，同时评价另一组成员在实车排除故障的实操行为。而排除故障小组接到任务书后，查阅动力系统电路图，分析电路的工作原理，准备车辆保护五件套、丰田汽车专用检测仪、万用表和常用工具等。

（3）任务驱动，分工合作。故障排除组：①检查车辆的安全状况，拉手刹，挂空挡，安装保护五件套。②根据任务书的要求，观察教学车的故障现象并记录。经过小组成员大脑风暴，分析可能引起故障的原因。③利用丰田汽车专用检测仪检测故障码，读取油电混合动力汽车动力系统的数据流。④使用万用表检测动力系统线路的断路或短路，在规定的时间内排除故障，认真填写工作任务书。⑤在工作任务完成后或由于时间关系结束实操行为，恢复车辆的整体原貌，清洁车辆和场地，整理专用设备和工具。故障设置组：通过小组讨论设置故障点，并保持车辆的清洁，不准故意破坏有关车辆安全性能的零部件；在旁边观察故障排除组成员的每一个细节动作，把优缺点认真记录在工作任务书上，如果出现违规操作要立刻制止；根据故障排除组成员在排故过程中的具体表现，综合评价每一位故障排除组成员学习情况，并给予合理的建议。

（4）检查控制，排忧解难。学生在实车排除故障过程当中，记录重要的实操步骤和检测结果。教师时刻监督实习场地的变化，排除一些影响教学进度的因素，发现违规操作，特别是安全问题要立刻要求学生改正。

（5）相互评价，取长补短。学生在规定时间内完成实车故障排除后，开展组内成员自评、小组间互评和教师点评。成员自评主要是提高学生对油电混合动力汽车动力系统电路的认识。小组互评可以使得学生在动力系统电路排故的操作过程中，明白自己的不足。老师点评学生动力系统电路排故的思路、步骤，避免学生走弯路。三种评价有效理顺每位学生的知识结构，学生听取别人的建议，弥补自己的薄弱环节，优化完成项目的方案，灵活掌握新能源汽车的新知识和新技能。

三、课程成绩评定

该门课程的成绩评定由过程性评定和终结性评定组成，二者分值各占50%。过程性评定通过小组成员自评、小组互评和教师点评三种方式共同完成，整个过程必须公正和公开。终结性评定通过平时课后作业和期末闭卷笔试成绩两种方式共同完成。过程性评定是重视学生电路检测、总成拆装的实操行为，而终结性评定是重视学生理论知识的掌握水平，两者结合全面提高学生的汽车维修专业能力。

四、课程设计体会

1.学生收获

任务驱动是该课程实施的主干，学生主动，教师引导，将“教、学、做”适当地融为一体。学生可以在模拟的汽车维修情境中学习，激发学习兴趣，快速掌握新能源汽车维修技术。个别学生学习能力较差，通过小组成员的通力合作，互帮互带来完成任务，增强其自信心。

2.师资要求

教师在整个课程设计过程中要做大量的工作，例如车辆、工具和设备准备，设计工作任务书和理论课件用的PPT。该课程要求教师有较高的操作技能，及时在教学过程中排除影响教学的因素。

第4篇：汽车设计论文范文

随着科学技术的迅猛发展，汽车盗窃技术与日俱增，已成为全世界汽车领域包括我国在内的重要问题。所以，汽车防盗设计研究不管是对汽车生产商来说，还是对社会保险业以及个人来说都具有非常重要的意义与价值，怎样研制出更为安全、有效以及可靠性极高的汽车防盗设备，最大程度地降低车主的财产损失是当前汽车领域应该加以解决的迫切问题。针对当前世界性的汽车盗窃发展趋势，所有的汽车生产商都在努力研发、改进汽车防盗技术，特别是微电子技术的大踏步前进，更是推动着汽车防盗技术的自动化与智能化发展。截至目前，汽车防盗设备从最初的机械控制，发展到现在运用电子密码、使用遥控呼救、利用信息报警，早期阶段的防盗设备主要是应用在门锁、窗户、启动器、供油、制动器等联锁器件的控制，同时还有专为预防盗窃而设计出的专用型套筒扳手。伴随着科学技术的发展，汽车防盗设备可以说是日益进步与完善，最主要功能就是防护车辆，并持续推出全新的产品。现代化高科技的快速发展促使产品的各个功能不断强大，产品的设计过程与生产过程也更为复杂，这就促使产品的专业性更为重要，汽车电子防盗报警器当然也包含在内。另外，产品的可靠性已经成为当前测量产品性能及质量的核心标准之一，这主要是由于可靠性不但是产品质量的反映，更是产品安全性与维护性等多种性能的代表，因此提升汽车电子防盗报警器可靠性是增强产品市场竞争力与扩大产品市场占有率的重要手段与途径。

二、汽车电子防盗报警器电路可靠性设计的必要性

汽车电子防盗报警器对于保护汽车安全起着至关重要的作用，其可靠性直接决定着汽车的安全性能。因此，针对汽车防盗报警器电路的可靠性设计研究，可以降低汽车电子防盗报警器出现问题的几率，整体提升汽车自身的安全性。下面从五方面具体分析汽车电子防盗报警器电路可靠性设计的必要性:一是能够预防发生故障，特别是降低了误报或者被盗等特殊故障发生的几率，从而确保汽车的安全与长期的使用时间。二是能够从整体上减少电子防盗器的费用成本，因为提升产品的可靠性，就需要质量更有保证的元部件，对一些多余功能的部件调整以及其他部件的可靠性设计、研究、实验等，都需要大量的经费支撑，因此首先就是在费用方面得到保证。但是，产品一旦可靠性得到提升，就能将花费在修费与停机检查费用方面的费用降到最低。根据美国某相关公司的实际调查发现，在提升汽车可靠性和维修性研制阶段所花费的每一美元，将会在之后的使用与后勤方面节省至少30美元，即产生30:1的实际效益。同时，可靠性所产生的直接经济效益不但表现在未来实际运用方面，而且在研制过程中还会降低样机研制的所需次数，每减少一个样机，不仅仅能够节省很多资金，而且可以节约大量时间。三是能够大大缩减停机时间，提升产品的可用率，降低汽车发生故障或者被盗的概率。四是可以大幅提升产品的可靠性，增强企业的信誉，提高市场竞争力，拓展产品的销路，实现经济效益的提升。五是可靠性的提升能够直接降低汽车发生其他事故的几率，这样就能降低因多种事故所造成的费用支出，从而避免其他不必要的损失。提升产品的可靠性需要从生产的每个环节着手，但最为重要的是产品设计阶段，因为缺乏合理性的设计，如果想在之后的环节中加以维修并达到预期的可靠性，其几率微乎其微。所以，产品设计者必须具备扎实的可靠性设计基础知识与技能，并能够运用多种方法与手段进行设计，从多个途径寻求产品可靠性的突破。

三、汽车电子电路系统可靠性的设计方案

预计、分析、分配以及改进等一系列产品可靠性研发活动就是所谓的汽车电子电路系统可靠性研发设计，结合产品技术文件与图样，对汽车某个电子电路系统的可靠性进行定量设计，进而促进产品的可靠性更加稳固。这一过程包括确定的可靠性指标、构建的可靠性模型、预计法加速检验可靠性指标、分配的可靠性、分析检验电路的可靠性、筛选元器件等。

(一)建立可靠性指标。

我国在1997年加以修订的《汽车报废标准》，规定凡是非营运类轿车大于等于10年(经过申请通过最多研制15年)或者达到50万公里之后要进行强制性报废，这一规定可以说是汽车电子电路系统可靠性指标的确定范围。尽管当前新出台的汽车报废标准有所改动，但是此规定依然是检测机车各个部件功能可靠性指标的主要参考。依据报废指定标准的15年计算，汽车报废的时间长度约为129，600个小时(按照24小时/天计算)，与轿车共计行驶里程达到50万公里的报废标准，把这两种汽车报废标准的大约值视为同等效率，同国军标准规定的不能低于5，000千米的汽车电子系统故障发生的平均间隔里程数，计算得出汽车电子系统的可靠性指标即MTBF是1，296小时。

(二)确定可靠性模型。

在设计产品的最初时期，通常要依据产品的可靠性指标与其功能，确定具体的可靠性模型，从而为分配可靠性指标作准备。汽车系统一般包括贮备系统、复杂系统与非贮备系统。其中，贮备系统又分为工作贮备系统与非工作贮备系统，而工作贮备系统又分为并联、混联与表决这三个系统，非工作贮备系统又称之为旁联系统;而贮备系统就是串联系统。对于普通的电子电气系统，又可分为并联系统、串联系统与混联系统。并根据具体系统的模块功能确定框图与可靠性模型。构建汽车电气系统的可靠性模型的常规条件是:在整个汽车电气系统之中，除去电子的元器件之外，还包括其他部件部分(例如机械元件、系统软件、同电子的元器件相关的PCB板和连线等)的可靠性都是彻底可靠的;而所有电子元器件的使用时间则是服从分布的指数与故障形式的相互独立。

(三)分配可靠性指标。

分配可靠性指标就是把各个系统中的可靠性指标依照原有的规则分配给各个单元，并把分配所得的结果当做各个单元可靠性的定量要求通过设计加以实现。实际操作中的分配可靠性的方法多种多样，例如评分型的分配阀、层次型分析法以及工程加权型的分配法等，就当前而言，最为简单且容易操作的方法就是工程加权型的分配法，并且涵盖的面积比较广，因此应用愈来愈广泛。所以，针对汽车电子电路系统的可靠性指标分配也是采用工程加权型的分配法进行的。

四、结语

第5篇：汽车设计论文范文

 

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第6篇：汽车设计论文范文

论文关键词：冷却风扇噪声，影响因素控制

 

1 前言

汽车的噪声包括发动机噪声、底盘噪声、车身噪声以及汽车附件和电气系统的噪声，其中发动机噪声是汽车的主要噪声源。而发动机冷却风扇噪声是发动机噪声的主要噪声源之一。发动机冷却风扇噪声随转速增加而迅速提高，通常在低转速时，风扇噪声比发动机本体噪声低的多，但在高转速时，风扇噪声往往成为主要甚至最大的噪声源。特别是近年来，一些车辆由于安装隔声装置和装设车内空调系统及排气净化装置等原因，使发动机罩内温度上升影响因素控制，风扇负荷加大，噪声变得更加严重。

2 冷却风扇气动噪声来源机理

发动机冷却风扇的作用在于产生足够的压力，以驱送所需的气体通过。风扇的结构形式虽然多种多样，但就其原理来讲，不外乎离心式和轴流式两种。为了获得大的空气流量，现代汽车普遍采用轴流式冷却风扇论文开题报告范文。

发动机冷却风扇噪声由旋转噪声和紊流噪声组成。发动机冷却风扇噪声源如图1所示。

旋转噪声是离散频率噪声，源自叶片形式的空气压力脉动。风扇旋转时，每个叶片的两侧由于流速不同而产生压力差。由此形成的流场以风扇旋转速度旋转，使得流场中任一点的压力都发生周期性的重视，在叶片等间隔分布的情况下其重现频率为风扇转速和叶片数的乘积。

紊流噪声是宽频噪声，由作用在叶片上的随机脉动力引起的。这些脉动是由叶片表面和紊流的相互作用造成的，主要包括进入风扇气流中的紊流噪声、漩涡脱流噪声、叶尖间隙噪声。

图1.冷却风扇气动噪声分类

3 冷却风扇噪声的影响因素及控制

影响发动机冷却风扇噪声的因素主要包括以下两点：风扇本身的几何参数和风扇的工作环境。风扇本身的几何参数有：叶片角度、叶片宽度、叶片数量、成形半径及轮毂比等；工作环境的影响体现在：空气流量、叶尖速度、气流阻力、风圈直径等。

（1）叶片数量：随着叶片数量的增加，发动机冷却风扇的噪声会增大。所以在优化设计时可以有预见性的选取叶片数。

（2）轮毂比：随着轮毂比的增大，冷却风扇的噪声会逐渐增大。所以轮毂比小可以适当降低风扇噪声，但是轮毂比过小，对风扇的性能也有不利的影响，它会引起叶片根部气流发生分离；另外影响因素控制，从结构方面看，轮毂比过小，会使叶片变得很长，给叶片的布置带来困难，也容易引起叶片的疲劳破坏。

（3）叶型安装角：根据有关资料显示，风扇噪声在叶型安装角小于20度时呈下降趋势，在叶型安装角大于20度时，风扇噪声急剧上升，所以在对风扇进行优化设计时可以找到一噪声最低点。

（4）转速：风扇的噪声级和转速成正比关系论文开题报告范文。从降噪考虑，应根据风量要求和总体布置可能，尽量选用直径大些的风扇，以降低风扇转速。

（5）叶片不等夹角布置：叶片不等夹角布置可以优化风扇噪声频谱，最佳风扇夹角与环境结合会得出比较平缓的声谱，所以选择最佳夹角风扇时必须考虑风扇的工作环境。

（6）叶型和前倾：根据相关资料显示，风扇噪声级随着前倾角的变化以10度为分界点，小于10度时，风扇噪声随前倾角的增加而减小影响因素控制，大于10度时，随着前倾角的增加而增大。

风扇噪声控制可以有多种方式，如吸声降噪，隔声降噪，主动噪声控制，风扇的改型设计等。由于汽车发动机的机构紧凑，安装困难，吸声隔声降噪的方式在汽车发动机冷却风扇上应用有较大困难，一般用于安装条件限制不大的矿用风扇和通风；主动噪声控制技术在汽车风扇上的应用更为困难，它一般适用于管道声场降噪等情况；因此，汽车发动机冷却风扇的噪声控制一般应从风扇的改型设计入手，同时改善冷却风扇的工作条件和负荷状况。

4 总结

本文归纳总结了发动机冷却风扇噪声的来和影响风扇噪声的各种因素。确定了七种可以优化影响因素：叶片数、轮毂比、叶型安装角、转速、叶片不等夹角布置、叶型和前倾。为新产品的研究开发乃至应用提供依据。

参考文献：

1.何渝生主编，汽车噪声控制，机械工业出版社，1999.8

2.季伟锋，微型轴流风扇噪声机理及特性预测的研究，上海交通大学硕士学位论文，2003.2

3.张红辉，发动机轴流冷却风扇低噪声气动性能分析与控制研究，重庆大学硕士学位论文，2002.5

4.耿丽珍，轿车发动机冷却风扇CFD仿真分析与降噪研究，吉林大学硕士学位论文，2008.4

5.任玉新编译，计算流体力学基础，清华大学出版社，2006.6

第7篇：汽车设计论文范文

关键词：汽车库，停车场，排烟通风系统，防火阀，规范，设计

 

一、引言

随着城市建设的发展愈加普及，汽车库作为民用建筑的一部分，所起到的作用愈发的明显。其面积很少则一层，多则数层。由于汽车库流动或停泊的汽车排出废气且带有可燃物，因此如何解决其通风与排烟问题就显得十分重要。特别是地下汽车库、停车场。

二. 规范之间的比较

高规中的防排烟相关的条例如下：

4.1.8 设在高层建筑内的汽车停车库、其设计应符合现行国家标准《汽车库设计防火规范》GB50067的规定。论文大全，规范。

5.1.6 每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2。

8.4.1 一类高层建筑和建筑高度超过32米的二类建筑的下列部位，应设置机械排烟设施：各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且常有人停留或可燃物较多的地下室。

8.4.2 设置机械排烟设施的部位，其排烟风机的量应符合下列规定：担负一个防烟分区应按不小于60m3/h·m2计算，担负二个或二个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积不小于120m3/h·m2计算。

8.4.11 设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97中的防排烟相关的条例如下：

8.2.1 面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气通风系统合用。

8.2.2 设有机械排烟系统的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过200m2。

8.2.4 排烟风机的排烟量按换气次数不小于6次/h计算确定。

8.2.7 汽车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应同时设置进风系统，且送风量不宜小于排风量的50%。

《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调》（2009版）相关汽车库通风条例如下：

4.3.1 汽车库应按照下列原则确定通风方式：

1 地上单排车位≤30辆的汽车库，当可开启门窗的面积≥2㎡/辆且分布均匀时，可采用自然通风方式；

2 当汽车库可开启门窗的面积≥0.3㎡/辆且分布均匀时，可采用机械排风、自然进风的通风方式；

3 当汽车库不具备自然进风条件时，应设置继续送排风系统；

4.3.2 汽车库机械排风量，可按下列两种方式计算：

1 用于停放单层汽车的换气次数法

1） 汽车出入较频繁的商业类等建筑，按照6次/h换气选取

2） 汽车出入频率一般的普通建筑，按照5次/h选取

3） 汽车出入频率较低的住宅等建筑，按照4次/h换气选取

4） 当层高＜3m时，应按实际高度计算换气体积；当层高≥3m时，可按3m高度计算换气体积。

2 当全部或者部分为双层停放汽车时，宜采用单车排风量法

1） 汽车出入较频繁的商业类等建筑，按照每辆500m³h选取

2） 汽车出入频率一般的普通建筑，按照每辆400m³h选取

3） 汽车出入频率较低的住宅等建筑，按照每辆300m³h选取

4.3.3 当汽车库设置机械送风系统时，送风量宜为排风量的80%-85%

在防火角度上，当遇到相关规范条例不明确或者相冲突的时候，大家都习惯按照级别最高的来做。但是当涉及到综合楼地下汽车库的使用功能的时候，如果按照高规的规定来做，那么防烟分区会非常繁琐，而且排烟系统会非常庞大，占用相当一部分的建筑面积来作为机房使用。如果按照《汽车库设计防火规范》GB50067-97的相关条例来做的话，会节省很多。诚然，按照高规做防火效果会非常好，但是笔者认为，只要能达到防火要求，没有必要设置过高的防火。

三. 地上及半地上车库的通风与排烟的形式

1、自然排烟

根据文献[6]

4.3.1 汽车库应按照下列原则确定通风方式：

1 地上单排车位≤30辆的汽车库，当可开启门窗的面积≥2㎡/辆且分布均匀时，可采用自然通风方式；

2、机械排烟、自然补风

4.3.1 汽车库应按照下列原则确定通风方式：

2 当汽车库可开启门窗的面积≥0.3㎡/辆且分布均匀时，可采用机械排风、自然进风的通风方式；

3 当汽车库不具备自然进风条件时，应设置继续送排风系统；

四. 地下车库的通风与排烟的形式

1、 平时排风、火灾时排烟为同一台风机

防烟分区内设风机一台，平进排风与火灾排烟时均运行，系统风量按火灾时排风量确定，风机前设一常开，280°C自动关闭的排烟防火阀。

2、平时排风和火灾排烟风机分别独立设置

在同一防烟分区平时排风与火灾排烟分别设置风机，普通风机平时常开，70°C关闭防火阀；高温风同设70°C开启，280°C自动关闭的排烟防火阀，普通风机平时常开，火灾时改为排烟风机运行。笔者建议采用此种形式，且在机房内的排风干管上设置静压箱。且此种形式与诱导风机配合通风最佳。能有效地进行车库内的通风换气。

3、采用双速风机，平时排风低速运行，火灾排烟高速运行。

这种系统形式主要适用于排风量与排烟量悬殊的车库（如车库平面特殊，层高大，汽车出入库频度低，每辆汽车占面积特别大）。由于排烟量与排风量的悬殊，导致了风口与风管尺寸的设置非常的不便。笔者不建议采用此种形式。且目前一些地区的审图办也已经禁止采用此种形式。

五．排风口与排烟口与防火阀的设置

1、排风、排烟系统中排风口与排烟口的设置

根据文献[5]

9.4.6 机械排烟系统中的排烟口、排烟阀和排烟防火阀的设置应符合下列规定：

1 排烟口或排烟阀应按防烟分区设置。排烟口或排烟阀应与排烟风机连锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动；

2 排烟口或排烟阀平时为关闭时，应设置手动和自动开启装置；

3 排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m。设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0m；

4 设置机械排烟系统的地下、半地下场所，除歌舞娱乐放映游艺场所和建筑面积大于50m2 的房间外，排烟口可设置在疏散走道；

5 防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过300m；排烟支管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀；

6 排烟口的风速不宜大于10m/s。论文大全，规范。

9.4.7 机械加压送风防烟系统和排烟补风系统的室外进风口宜布置在室外排烟口的下方，且高差不宜小于3.0m；当水平布置时，水平距离不宜小于10m。

根据文献[7]

8.4.4 排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.50m。设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.00m。论文大全，规范。排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置。

8.4.8 机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。

8.5.3 下列情况之一的通风、空气调节系统的风管道应设防火阀：

8.5.3.1 管道穿越防火分区处。

8.5.3.2 穿越通风、空气调节机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处。论文大全，规范。论文大全，规范。

8.5.3.3 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上。

8.5.3.4 穿越变形缝处的两侧。

8.5.4 防火阀的动作温度宜为70℃。

8.5.5 厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道，应采取防止回流的措施或在支管上设置防火阀。

五、结束语

随着社会的发展，地下构筑物来越普及。意识也日益增强，对于我们设计人员，目前所用的规范依据只有《高层建筑设计防火设计规范》、《建筑防火设计规范》、《人民防空工程防火设计规范》、汽车库设计防火规范》等。而且其中不乏略有不同之处。对于此类条例我们通常都是以防火级别高的为准。但是从经济角度考虑，防火级别高了往往又非常的不经济。所以，我们所做的就是在满足规范及防火要求的同时，力求经济实用。另外地下建筑建筑中还有一些娱乐场所，比如电影院等。这些比较特殊的场所人员比较集中，发生火灾时的概率和严重性往往比较大。像这类建筑，我们设计人员应该有意的侧重一下。而这些规范上都是没有明确说明的。论文大全，规范。

源于规范，高于规范，防火重在防范。

参考文献

1JGJ100-98《汽车库建筑设计规范》

2GB50067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》

3李强民,邓伟鹏,赵晓辉,等.汽车尾气烟羽的形成及地下车库排风方式.暖通空

第8篇：汽车设计论文范文

一年一度的科技节又到了。此次科技节的内容包括写小论文：主要是针对生活中发现的一些现象，去研究是怎么形成的？比如，像自行车的车胎怎么会随着日子而憋气了呢？还有可以画科幻画。

这个写小论文好像有点难度。因此，我选了画科幻画。那么，到底画什么好呢？我思前想后，现在我们生活的环境这么糟糕，我就以“环保”为主题吧！现在马路上的汽车那么多，我就来设计一种环保型的汽车吧！于是，我开始动笔构思了一下。我先在铅画纸上画了一辆卡通型的汽车，在汽车的底部有一个托盘，这个托盘可以吸走地面的垃圾，灰尘，同时，这些垃圾和灰尘通过里面系统的自我调节以后，就会自动转化为动能，这样，汽车就可以在地面上行驶了。还有地面也干净了，空气也变得清新了。因为空气的尘埃颗粒都被吸走了，再也不会有雾霾天气了。真是一举两得啊！在汽车的顶部，还有一个像锅盖一样的圆形托盘，这个是用来吸收太阳光的能量的。这种汽车还具有把太阳能转化为动能的特性。在汽车的两侧还有隐形的翅膀，平时，是看不到的。如果，你想要像小鸟一样飞到天空上去的话，就可以启动这项功能。在汽车的周围，我又画了一些商店，花草树木的。还有过马路的行人，他们都有序的行走着，是一个文明世界。

怎么样？你们觉得我的汽车设计的怎么样？是不是很有个性呀！

第9篇：汽车设计论文范文

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