柴油机塑料出水管优化设计研究

发布时间：2017-12-30 15:08

  本文关键词：柴油机塑料出水管优化设计研究　出处：《天津大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：发动机零部件塑化技术是发动机轻量化技术的一种,其能够有效提高发动机的动力性、经济性及排放性能,同时还能有效降低发动机的制造成本,因此受到各大整车及发动机公司的关注。目前国外拥有较成熟的可塑化分析技术、塑化件设计研发技术和产品检测技术与手段;国内对发动机零部件塑化技术的研究则起步较晚,与国外存在较大差距,因此对发动机零部件塑化技术的研究具有重要意义。本文以柴油机出水管为研究对象,以出水管原始模型为基础,采用工程塑料作为出水管材料,首先建立出水管的热流固耦合模型,对出水管进行热流固耦合分析,分析其静强度是否满足要求;以热流固耦合应力为预应力,对出水管进行了预应力模态分析,并与无预应力下的模态频率进行了对比;通过实验获取出水管螺栓处在柴油机标定工况下的加速度功率谱激励,采用商业软件ABAQUS对出水管进行了随机振动分析,寻找出水管最大MISES应力均方根(RMISES)节点(危险点),根据危险点应力均方根频响图识别对MISES应力均方根有较大贡献的模态频率;以降低塑料出水管的最大MISES应力均方根为总目标,以改变各贡献度较大的模态频率为子目标,采用平均频率法建立了多目标拓扑优化函数,对塑料出水管结构进行了多目标拓扑优化设计,降低了最大MISES应力均方根,得到了优化后的塑料出水管模型;以模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间和冷却时间为注塑工艺设计参数,采用拉丁超立方方法选取初始样本点,计算样本点的翘曲变形值;采用椭球基神经网络(EBFNN)模型建立翘曲变形与设计参数间的函数关系,并基于EBFNN和粒子群算法对柴油机塑料出水管的注塑工艺参数进行了多目标优化设计,有效减小了出水管的翘曲量及成型时间。本文的研究方法和结论对柴油机塑料出水管的结构分析设计和成型设计具有参考价值,对其它柴油机塑料零部件的结构分析设计和成型设计亦存在参考价值。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK423

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本文编号：1355487