对于整车发动机设计参数正向开发平台建设及运用,

论文导读：
摘要：计算机软件仿真是现代汽车相关技术探讨和汽车开发设计的重要策略和工具，广泛运用在汽车开发设计的各个方面。本论文以国家科技支撑计划[2009BAG13B04]为依托，针对我国发动机设计与整车开发脱节的近况以及发动机逆向开发所面对的无法掌握核心技术的窘境，提出了基于整车性能需求的发动机设计与运转参数的正向开发思路；通过对发动机性能参数与设计、运转参数之间内在联系的与数学表达式的推导，完成了正向开发流程的开发与设计参数的定义；利用高级编程语言Excel-VBA完成历程的实施，结合先进可靠的GT-Power数值模拟技术以及DOE优化论述，搭建了实现该思路的一个经过验证的发动机主要设计与运转参数的正向开发软件平台。本论文首先根据车辆动力学与运动学原理，将整车性能的需求逐步分解到对发动机的性能需求，建立了发动机设计参数正向开发的论述基础。其次，基于对发动机性能参数与设计、运转参数之间内在联系的深层次的理解，将发动机的性能目标参数转化成对发动机设计与运转参数的选择，然后基于发动机气体动力学相似性准则建立基础数模并在GT-Power软件平台上进行参数与历程的详细描述及DOE择优。本论文对软件编写语言、软件功能模块的组成及其之间的内在联系进行了简要介绍，然后详细介绍了本软件平台的功能、论述依据及利用策略。在确定了发动机初始设计参数之后，利用DOE优化功能以及该软件与GT-Power的无缝耦合计算功能，将发动机设计参数与历程进一步优化。最终通过选定两款典型轿车进行模拟试验，以GT-Drive模拟计算结果及整车实测结果为基准，通过比较整车全负荷0-100km/h加速时间以及国家道路循环工况下实测油耗等汽车动力性、经济性数据，验证了本平台软件的完整性、实用性及计算精度。结论表明，该软件平台的完整性及计算精度完全符合工程运用要求，可为发动机的前期概念设计提供指导，同时能提升研发效率、缩短研发周期和节约研发成本，可为发动机的正向开发提供参考。关键词：汽车论文整车性能论文数值模拟论文发动机设计参数论文正向开发论文Excel-VBA论文
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Abstract6-10
第1章 绪论10-18

1.1 选题背景及作用10-11

1.2 发动机性能正向开发及其国内外探讨与运用情况11-16

1.3 探讨目的和内容16

1.4 本章小结16-18

第2章 基于整车性能需求的发动机设计参数正向开发18-36

2.1 基于牛顿第二定律的汽车整车运动学方程的求解18-22

2.2 整车道路循环工况向发动机工况的转化22-24

2.3 发动机与增压器预匹配24-31

2.4 基于发动机设计、运转参数与性能参数内在联系的参数优化31-33

2.5 发动机充气效率-转速曲线的相似性准则33-34

2.6 本章小结34-36

第3章 关键发动机性能参数对增压汽油机性能的影响36-60

3.1 发动机增压的目的与作用36-39

3.2 进、排气系统压力相对联系及增压器匹配对发动机性能的影响39-50

3.3 点火提前角、压缩比及燃烧放热规律对增压汽油机性能的影响50-57

3.4 增压汽油机的爆震制约57-59

3.5 本章小结59-60

第4章 发动机设计参数正向开发平台构建60-74

4.2 编程语言Excel-VBA介绍60

4.3 软件功能模块介绍与模块之间的关联联系60-62

4.4 软件功能、论述依据以及利用策略介绍62-70

4.5 发动机/增压器预匹配70

4.6 拟开发发动机初始设计参数表的确定70-71

4.7 发动机设计参数(GT-Power DOE参数表)的确定71-72

4.8 软件与GT-Power的无缝连接72-73

4.9 本章小结73-74

第5章 试验验证与浅析及其工程运用74-84

5.1 软件界面及参数设置介绍74-78

5.2 实验验证78-82

5.3 本探讨平台的工程运用82-83

5.4 本章小结83-84

结论与展望84-86
参考文献86-89
附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文和获得成果89-90
致谢90