LED汽车前照灯热设计关键技术研究

发布时间：2024-03-24 03:48

　　随着汽车工业的蓬勃发展,交通密度逐渐提高,行车安全已成为一个不容忽视的问题。前照灯作为汽车的点睛之笔,其重要性日益凸显,各车企对汽车前照灯的设计要求也越发严格。传统的卤素光源前照灯已经无法满足市场的要求。新型的LED(Light Emitting Diode)光源凭借着光效好、寿命长、节能环保、体积小等多种优点已逐渐得到市场的认可与肯定。而LED车灯的热设计存在两方面问题,一方面,LED车灯温度过高会导致发光效率降低、使用寿命大幅缩短;另一方面,由于LED的普及,更多的透镜得到了应用,前照灯面临阳光灼烧等问题。因此对LED汽车前照灯进行热设计显得非常重要。本文以传热学、计算流体力学、几何光学等学科知识为基础,针对LED前照灯的散热和阳光照射相关问题,应用理论分析、有限元仿真和实验验证等方法进行了如下的研究工作:(1)对LED前照灯进行仿真建模方法研究。对某车型LED前照灯进行模型建立和适当改进处理,重点研究LED车灯前处理建模方法,根据热能传递过程建立适用于求解器的LED前照灯计算模型。说明LED前照灯简化建模方法的适应性。(2)在自然对流条件下对LED车灯散热仿真性能研究,研究LED...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 汽车前照灯发展历史
        1.1.2 国内外研究的现状
        1.1.3 LED汽车前照灯应用的关键问题
    1.2 LED前照灯的使用要求和热设计研究方法
        1.2.1 LED前照灯的使用要求
        1.2.2 LED前照灯热设计研究的主要方法
    1.3 本文主要研究内容
第二章 LED前照灯热设计理论基础
    2.1 汽车灯具传热理论
        2.1.1 热传递的三种方式
        2.1.2 热阻与结温
        2.1.3 边界层理论
    2.2 LED的原理与特性
        2.2.1 LED的原理与结构
        2.2.2 LED的光学特性
        2.2.3 LED的电学特性
        2.2.4 LED的热学特性
    2.3 有限元的基本理论与方法
        2.3.1 有限元的基本思想
        2.3.2 有限元软件的分析流程
        2.3.3 有限元分析具体步骤
    2.4 本章小结
第三章 LED前照灯散热仿真建模与分析
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 汽车前照灯结构特点
        3.1.2 LED前照灯三维模型的建立
        3.1.3 车灯结构的离散化
    3.2 稳态传热仿真过程
    3.3 结果分析与讨论
    3.4 结果比较与讨论
    3.5 本章小结
第四章 LED前照灯阳光辐射仿真分析
    4.1 车灯阳光辐射聚焦简介
    4.2 车灯阳光辐射研究
        4.2.1 太阳辐射强度及其影响因素
        4.2.2 前照灯阳光聚焦原理
        4.2.3 软件的介绍
    4.3 阳光辐射光线追踪模拟分析
        4.3.1 几何光学
        4.3.2 光线追迹模拟过程
        4.3.3 光线追迹与辐照度模拟分析
    4.4 阳光辐射温度的数值模拟
    4.5 仿真结果分析与改进
    4.6 本章小结
第五章 LED汽车前照灯热设计实验验证
    5.1 LED前照灯热设计实验简介
    5.2 前照灯热测试实验方案
        5.2.1 热测试实验分析流程
        5.2.2 热测试方法的选取
        5.2.3 LED热测试的实验步骤
        5.2.4 试验数据处理与结果分析
    5.3 阳光照射实验方案
        5.3.1 具体实验过程
        5.3.2 实验结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3936921