1、華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告某轎車排氣系統(tǒng)計(jì)算模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化 學(xué) 院 汽車工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 車輛工程4班 姓 名 吳超明 學(xué)生學(xué)號(hào) 201130085309 指導(dǎo)教師 李長玉 填表日期 2014年10月16日 說 明1開題報(bào)告是保證畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告，特印發(fā)此表。2學(xué)生應(yīng)在開題報(bào)告前，通過調(diào)研和資料搜集，主動(dòng)與指導(dǎo)教師討論，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，完成開題報(bào)告。3此表一式三份，一份交學(xué)院裝入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋，一份交指導(dǎo)教師，一份學(xué)生自存。4選題需經(jīng)基層教學(xué)單位（專業(yè)教研室）討論審核、二級(jí)學(xué)院主管院長批準(zhǔn)、報(bào)教務(wù)處備案, 方

2、可正式進(jìn)入下一步畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）階段。姓 名吳超明開題時(shí)間2014-10-16學(xué) 院汽車工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)2011級(jí)車輛工程4班指導(dǎo)教師（導(dǎo)師組）李長玉論文題目中文某轎車排氣系統(tǒng)計(jì)算模態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化英文Car exhaust system computational modal analysis and structure optimization開題報(bào)告內(nèi)容：選題的背景和意義汽車的排氣系統(tǒng)是車輛動(dòng)力系統(tǒng)必不可少的組成部分，它在保證車輛發(fā)動(dòng)機(jī)能夠順利排出廢氣的同時(shí)又必須保證所排出廢氣的污染物指標(biāo)能達(dá)到各地的環(huán)保要求，更為重要的是排氣系統(tǒng)必須能夠有效的降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣時(shí)發(fā)出的噪音。所以在環(huán)保要

3、求日益嚴(yán)格的今天，排氣系統(tǒng)正在整車系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。汽車排氣系統(tǒng)主要由排氣管、氧傳感器、三元催化裝置、波紋管、副消聲器、主消聲器、尾管以及排氣系統(tǒng)懸掛裝置等組成。其中氧傳感器一般為兩個(gè)，一個(gè)為車輛ECU 提供廢氣中氧氣含量的數(shù)據(jù)，ECU 以此來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量來實(shí)現(xiàn)燃料的完全燃燒，另外一個(gè)則為了檢測三元催化器是否正常工作；三元催化裝置可以有效的為發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣提供凈化，去除其中的有毒有害成分（如CO，CyHx 以及NyOx 等）應(yīng)從綠色環(huán)保的理念；主、副消聲器可以有效的降低車輛運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣所發(fā)出的噪音，在提高駕駛舒適性的同時(shí)減少噪聲污染；波紋管以及排氣系統(tǒng)懸掛裝置則是用來減少

4、排氣系統(tǒng)的振動(dòng)，從而提高系統(tǒng)的可靠性及壽命。所以，對(duì)排氣系統(tǒng)的研究以及進(jìn)一步優(yōu)化是十分有意義而且有必要的，尤其是降噪和隔振的研究，對(duì)于車輛的運(yùn)行可靠性及舒適性都有著現(xiàn)實(shí)的意義。研究目標(biāo)、內(nèi)容（論文提綱）及擬解決問題關(guān)鍵研究目標(biāo)：對(duì)汽車排氣系統(tǒng)懸掛件的布置位置、布置形式及其自身參數(shù)的振動(dòng)特性進(jìn)行模態(tài)仿真及參數(shù)優(yōu)化，從而達(dá)到減小汽車排氣系統(tǒng)的共振發(fā)生頻率，降低懸掛件在車輛工作時(shí)的振動(dòng)幅度，最終提高該系統(tǒng)的可靠性及耐久性，為車輛整體運(yùn)轉(zhuǎn)提供可靠性的保障，達(dá)到優(yōu)化目的。論文提綱：摘要英文摘要目錄第一章 緒論 1.1 問題的提出及研究意義 1.2 模態(tài)分析在振動(dòng)中的運(yùn)用 1.3 本文的主要內(nèi)容 第二章

5、模態(tài)理論及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù) 2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論 2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析概述 2.1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論 2.1.3 頻響函數(shù)測量原則 2.1.4 曲線擬合 2.1.5 模態(tài)參數(shù)的識(shí)別 2.2 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及其在振動(dòng)測試中的應(yīng)用 2.2.1 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù) 2.2.2 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在振動(dòng)測試中的應(yīng)用第三章 排氣系統(tǒng)有限元建模及計(jì)算機(jī)模擬仿真 3.1 排氣系統(tǒng)各部分的參數(shù)設(shè)定及簡化 3.1.1 剛性材料的參數(shù)設(shè)定 3.1.2 彈性材料的實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定 3.1.3 排氣系統(tǒng)各組成部分的簡化 3.2 排氣系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬仿真 3.2.1 Ansys 介紹及Lanczos 法理論簡介

6、3.2.2 排氣系統(tǒng)有限元模型的建立 3.2.3 排氣系統(tǒng)自由狀態(tài)下的理論計(jì)算結(jié)果 3.2.4 排氣系統(tǒng)約束狀態(tài)下的理論計(jì)算結(jié)果第四章 排氣系統(tǒng)振動(dòng)控制及優(yōu)化 4.1 振動(dòng)節(jié)點(diǎn)選擇法 4.2 靈敏度分析法 4.2.1 靈敏度分析理論 4.2.2 各參數(shù)靈敏度數(shù)值分析 4.2.3 靈敏度分析法優(yōu)化方案 4.3 模態(tài)頻率優(yōu)化法 4.3.1 排氣系統(tǒng)模型參數(shù)設(shè)定 4.3.2 模態(tài)頻率優(yōu)化第五章 總結(jié)與展望參考文獻(xiàn)致 謝擬解決問題關(guān)鍵：在此研究優(yōu)化中，最大問題在于現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中無關(guān)課題內(nèi)的影響因素很多，如果通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)則無法通過逐一排除其他因素得出準(zhǔn)確結(jié)果，很難合理地對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。所以，可以利用仿真

7、軟件，通過對(duì)三維軟件的建模進(jìn)行仿真。在仿真軟件中，則可以排除其他因素干擾，在單一影響因素的前提下得出所需結(jié)果。研究方法及技術(shù)路線采用有限元軟件ANSYS中的Lanczos法分別對(duì)車輛排氣系統(tǒng)在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)兩種邊界約束條件下的振動(dòng)情況進(jìn)行模態(tài)分析，得到了系統(tǒng)在各階模態(tài)下的主要固有頻率和振型。然后，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析獲得了車輛排氣系統(tǒng)在這些狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率及振型，并對(duì)數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果獲取的排氣系統(tǒng)固有頻率和振型（采用MAC評(píng)價(jià)）進(jìn)行了對(duì)比。研究工作基礎(chǔ) 1.某排氣系統(tǒng)實(shí)物一個(gè)；2.CAD三維軟件（如CATIA）；3.ANSYS有限元分析軟件。主要參考文獻(xiàn)及出處【1】李方澤，劉馥清

8、，王正，工程振動(dòng)測試與分析，北京:高等教育出版社，1992【2】王助成，邵敏，有限單元基本原理與數(shù)值方法，北京:清華大學(xué)出版社，1988 【3】盛美萍，王敏慶，孫進(jìn)才，噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)，北京科學(xué)出版社，2001【4】馬大猷，噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2002 【5】邢素芳，王現(xiàn)榮，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)振動(dòng)分析，河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005 34(5) 109-111【6】 楊萬里，陳燕，乘用車排氣系統(tǒng)模態(tài)分析數(shù)值模型研究，三峽大學(xué)學(xué)報(bào)，2005,4 期: 345-347 【7】周志革，武一民，崔根群，董正身，汽車排氣總管的振動(dòng)控制，汽車工程，2003，2 期：160-161【8】郭

9、亮，王強(qiáng)生，汽車振動(dòng)分析的實(shí)驗(yàn)研究A，中國汽車工程學(xué)會(huì)，2003 學(xué)術(shù)年會(huì)論文集C北京，2003，10 期：231-233 【9】唐文初，鄧寶清，汽車構(gòu)造，華南理工大學(xué)出版社，2010年8月1日 【10】宋創(chuàng)鋒，詳解ANSYS有限元分析，中國鐵道出版社，2012年7月 【11】任輝啟，ANSYS7.0 工程分析實(shí)例詳解，北京人民郵電出版社，2003實(shí)施計(jì)劃 2014年10月； 對(duì)資料進(jìn)行深入理解，并完成一定數(shù)量的書籍論文的閱讀、分析文章的觀點(diǎn)和思想，完成開題報(bào)告。2014年11月至12月；按照任務(wù)書的計(jì)劃查閱相關(guān)資料，根據(jù)排氣系統(tǒng)實(shí)物建模。2014年12月至2015年1月；開始撰寫畢業(yè)論文。2015年2月；對(duì)論文進(jìn)行修整，完成答辯。指導(dǎo)教師（導(dǎo)師組）意見：簽 名： 年 月 日審查小組意見：審查小組負(fù)責(zé)人（簽 名）： 年 月 日備注：要有10篇以上相關(guān)文章的閱讀量。理、工科開題報(bào)告撰寫要求在25