车灯热分析关键技术研究

论文摘要

车灯作为汽车的一个重要部件,长期被人们和专业技术人员普遍关注的是光学设计,车灯的热应力以及热变形等涉及到热力学方面的问题却没有得到人们足够的重视,以热力学为基础的车灯热设计方法的导入是近几年的事。本文针对车灯使用过程中经常出现的车灯银纹、烧焦、热变形等问题,在现有的快速模型基础上,研究了车灯温度场计算的关键技术,并进行了温度场及热应力计算,以解决车灯两大难题之一的热变形问题。本文的具体研究内容包括:(1)车灯传热分析。详细分析了车灯的几个常见热缺陷,特别是热应力引起的缺陷,并在现有的快速模型的基础上简化车灯传热模型,讨论了热源建模。(2)车灯温度场计算关键技术研究。针对车灯反射体的特殊结构,提出与之相适合的特殊单元。同时研究了车灯材料的热特性。(3)车灯温度分析。在前面研究的基础上,以ANSYS软件为有限元计算的平台,计算084前雾灯的温度场,并进行实验验证。(4)车灯热应力研究。以温度场计算结果为载荷,计算出所产生的热应力,并进行车灯点亮实验测试关心点的应变来验证计算结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 车灯的发展
• 1.2 车灯存在问题
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 车灯热分析理论基础
• 2.1 车灯结构
• 2.2 传热学理论
• 2.2.1 热传导
• 2.2.2 热对流
• 2.2.3 热辐射
• 2.3 有限元法基本理论
• 第三章 车灯热分析建模技术研究
• 3.1 车灯温度场计算建模研究
• 3.1.1 车灯温度场边界条件研究
• 3.1.2 车灯温度场特殊单元研究
• 3.1.3 车灯材料热特性研究
• 3.2 车灯热应力计算建模研究
• 第四章 车灯温度场分析
• 4.1 几何模型简化
• 4.2 结构离散
• 4.3 辐射角系数矩阵的生成
• 4.3.1 定义辐射面
• 4.3.2 生成辐射角系数矩阵
• 4.3.3 在热分析中使用辐射角系数矩阵
• 4.4 边界条件和载荷
• 4.5 数值计算结果
• 4.6 车灯温度场实验
• 4.6.1 实验方案
• 4.6.2 实验数据与数值分析计算结果对比
• 第五章 车灯热应力分析
• 5.1 车灯热应力计算
• 5.1.1 车灯的物性参数
• 5.1.2 车灯热应力分析的计算模型
• 5.1.3 车灯热应力求解
• 5.2 车灯热应力实验
• 5.2.1 实验方案
• 5.2.2 实验结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文