一、发动机模拟计算系统模型的建立（论文文献综述）
赵鑫[1]（2021）在《基于V2B模式的水源热泵分布式能源系统研究》文中提出电动汽车与能源系统的交互耦合是实现未来我国碳中和的主要研究方向,分布式能源系统作为现阶段主流的能源系统,可以实现能量的梯级利用,但仍有冷热电废能的出现。为了有效的解决废能问题,V2B（Vehicle to Building）和水源热泵系统逐渐被引入分布式能源系统中,V2B作为交互利用电能的一种途径,可以有效辅助调节系统电力波动;水源热泵系统既可以提供冷能又可以提供热能,可以有效的辅助系统调节冷热波动。在这样的背景下,本文提出了一种以V2B模式运行的水源热泵分布式能源系统（CCHPWSHP-V2B）,将三者耦合互补,将经济、环保、节能作为评估指标,对系统进行优化分析和适应性评价。本文首先建立了CCHP-WSHP-V2B系统模型,同时,以大连市气象数据作为系统负荷模拟的数据基础,对CCHP-WSHP-V2B系统进行了冷热电负荷模拟,并以传统冷热电联产系统（CCHP）作为对比系统,分产系统（SP）作为参考系统,进行运行工况分析。其次,描述了CCHP-WSHP-V2B系统模型的能量流方程,将年成本节约率作为优化目标,用典型日计算法,进行冷热电最优调度分析,结果表明,CCHP-WSHP-V2B系统相较于CCHP系统,可以有效的解决冷热电废能问题。通过对评估指标的计算得知,CCHP-WSHP-V2B系统的年成本节约率为25.47%,一次能源节约率为36.09%,二氧化碳减排率为43.06%,均优于CCHP系统。最后,对CCHP-WSHP-V2B系统的用电价格、天然气价格、建筑类别分别做敏感性分析,以年成本的大小给出了不同建筑类型的匹配方案,得出多种主要建筑类别的最适合电动公交耦合方案,为电动公交并入CCHP系统给出了普适性建议。
谭靖麒[2]（2021）在《近室温起振的气液相变行波型热声发动机的理论及实验研究》文中研究说明热声发动机是一种结构简单、运行可靠的新型热机,可以直接将热能转化为声波,进而驱动发电或者制冷等负载,具有良好的应用前景。在热声发动机中引入气液相变过程,有助于降低起振温度。但是,目前气液相变工质类型热声发动机仍旧无法利用近室温低品位热源。此外,该类型热声发动机的压力振幅和输出声功均较低。为进一步探索气液相变强化热声转换过程的作用机理,实现热声发动机近室温起振及低温位热源驱动下的高效运行,本文开展了以下工作:（1）计算气液相变行波型热声发动机的热力学循环性能,以初步筛选发动机的适用工质。分别构建了采用纯工质和混合工质的气液相变行波型热声发动机热力学模型。采用不同的纯工质、共沸混合工质和非共沸混合工质,系统的单位质量做功量和单位体积做功量的变化较为明显,而其热效率的变化相对较小。基于热力学模型的计算结果,选取六种纯工质、三种共沸混合工质和九种非共沸混合工质开展后续模拟和实验。通过选择合适的可相变工质,气液相变行波型热声发动机可以获得比气体工质行波型热声发动机更高的单位体积做功量、热效率和相对卡诺效率。（2）建立气液相变行波型热声发动机的声电类比模型,对系统进行模拟研究与性能优化。声电类比模型考虑了回热器粘性效应产生的热损失和热弛豫效应产生的声容,并引入了回热器固体材料热物性的影响。与以往的线性温度分布换热器模型相比,声电类比模型对起振温差和谐振频率的预测均更为准确。基于该模型,探究了反馈管、置换气缸、动力气缸、蒸汽管和负载管的直径和长度对起振温差和谐振频率的影响。在研究的直径和长度变化范围内,采用直径较小、长度较长的动力气缸和直径较大、长度较短的负载管可以降低起振温差,而采用直径较大、长度较短的负载管和直径较小的置换气缸则有助于提高谐振频率。（3）设计并搭建气液相变行波型热声发动机实验系统,成功实现热声发动机近室温起振,创低温位起振纪录。在冷、热端换热器间引入丝网型回热器,并在负载管处引入气库。随后,实验研究了气液相变热声发动机的起振-稳定振荡-消振全过程。在起消振过程中发现气液相变热声发动机存在起消振温差不一致的滞后回路现象。随后,实验探究了回热器和调相单元的结构参数及工质种类对起振温差、消振温差和谐振频率的影响。通过对回热器和调相单元的优化设计,系统的最小起振温差可低至7.1℃（热端温度为18.1℃）,是目前常规尺寸热声系统的最低起振温差纪录。（4）实验研究气液相变行波型热声发动机的输出特性,验证低温位热源驱动下实现声功输出的可行性。实验探究了回热器丝网材料、调相单元和工质种类对输出压比、声功、热声效率和相对卡诺效率的影响。采用可用热容较大的回热器丝网材料、长度较长的负载液柱和容积较大的气库有助于提高系统的输出性能。此外,分别选用不同的纯工质、共沸混合工质和非共沸混合工质,气液相变行波型热声发动机均能在80160℃的冷热端温差范围内稳定运行。当冷热端温差约为139℃且选用环保工质R1234ze（E）时,系统可以获得最高19.3%的相对卡诺效率,为目前气液相变工质类型热声系统的最高相对卡诺效率,对应的热声效率和输出声功分别为6.3%和11.3 W。
贾云龙[3]（2021）在《车辆发动机点火系统电磁敏感度评估》文中研究说明高功率微波武器是电磁脉冲武器中最为重要的一种,可以在电子对抗作战中制敌于无形,摧毁敌方车辆的机动性,改变战争的走向。有研究数据表明,电磁脉冲对车辆辐照作用时,发动机点火系统受扰失效情况最为严重,因此深入研究车辆发动机点火系统关键零部件的电磁脉冲效应,评估高功率微波辐照作用下点火系统敏感度情况,分析车辆点火系统电磁失效概率具有重要意义。针对高功率脉冲武器多次攻击下车辆点火系统敏感失效问题,本文以某民用越野车的直接点火系统为研究对象,通过电磁仿真计算系统零部件所受到的随机电磁应力情况,运用试验的手段获取系统零部件的电磁敏感度阈值数据,建立敏感度评估模型,计算高功率微波单次和多次作用下点火系统的失效概率。论文主要内容和贡献如下:（1）高功率微波辐照作用下点火系统电磁环境计算。建立车辆发动机点火系统电磁仿真计算模型,基于传输线矩阵算法,使用CST电磁仿真软件计算高功率微波作用下点火系统所处空间场强大小及系统互联线缆上耦合电压的分布规律,为后续点火系统电磁敏感度评估提供数据支撑。（2）搭建发动机点火系统关键零部件敏感度测试平台,进行电磁敏感度效应试验。针对点火系统点火时刻异常或直接熄火等问题,开展了两型位置传感器和点火器上线缆的耦合注入敏感度试验,获得了相应的敏感度阈值数据,拟合计算了累计分布函数和概率密度函数。（3）开展基于分层贝叶斯网络的车辆点火系统在高功率微波单次或多次作用下的电磁敏感度评估工作。将电磁拓扑理论、相互作用顺序图融合分层贝叶斯网络,建立点火系统评估模型;应用应力-强度干涉模型计算系统零部件受到单次或多次脉冲辐照时的故障概率,运用三标度的层次分析法结合专家经验给出模型节点的条件概率;计算出高功率微波在单次或多次辐照作用下的发动机点火系统失效概率。
张瓒[4]（2021）在《CO2-碳气溶胶太阳能腔式吸热器热流密度均匀化机理研究》文中研究指明腔式吸热器是塔式太阳能热发电系统的重要设备,其主要作用是吸收太阳能并加热工质供后续发电系统。由于吸热器壁面阳光热流密度和温度高度非均匀分布,使得局部过热导致关键组件烧毁,降低了整个系统的安全性。针对吸热器壁面阳光热流密度和温度分布的高度不均匀问题,提出了向吸热器中填充颗粒气溶胶实现壁面热流密度分布均匀化。为了确定气溶胶气体的种类,用Edwards指数宽谱带模型方法,对比研究了二氧化碳、一氧化碳、甲烷等三种气体的光谱平均吸收系数,结果表明:相比其它两种气体,二氧化碳的光谱平均吸收系数最大,可以作为气溶胶的填充气体。为了确定气溶胶固体颗粒的种类,用Mie散射理论方法,对比研究了碳颗粒和三氧化二铝颗粒的衰减因子、吸收因子、散射因子、散射相函数等辐射特性参数,结果表明:相比于三氧化二铝颗粒,碳颗粒的吸收因子和散射相函数最大,衰减因子和散射因子最小,可以作为气溶胶的填充颗粒。因此吸热器中填充的固体微粒气溶胶为二氧化碳-碳气溶胶。在此基础上,使用蒙特卡洛光线追迹法（MCRT）方法研究了碳颗粒数密度对正方体腔式吸热器壁面阳光热流密度分布以及空间热流密度分布的影响规律。结果表明:未填充碳颗粒时,吸热器内部气体几乎为透热体。阳光直射壁面的热流密度远大于侧面,是热流密度非均匀性的集中体现。而侧面则量小且均匀。在填充碳颗粒后,阳光直射壁面的热流密度急剧下降,空间热流密度不断增加,导致整个空间及壁面热流密度均匀性极大改善,而侧壁面热流密度水平本就不高,变化不明显。此外还使用计算流体动力学（CFD）数值模拟方法对正方体腔式吸热器石英玻璃窗体的热损失进行了研究,结果表明其辐射热损失受温度的影响较大,几乎不受风速和风向角的影响;而对流热损失受温度、风速、风向角影响较大。在正方体腔式吸热器的基础上采用蒙特卡洛光线追迹法-有限体积法（MCRT-FVM）耦合计算模型继续研究了填充碳气溶胶并布置吸热管道的三维腔式吸热器壁面的热流密度和温度分布、空间热流密度分布、蒸发量等热性能参数分别受碳颗粒数密度和二氧化碳浓度的影响规律。结果表明:（1）碳颗粒数密度较小时,阳光直射壁面的热流密度和温度远大于其余面,是热流密度非均匀性的集中体现,而其余面量小且均匀;随着碳颗粒数密度增大,阳光直射壁面的热流密度和温度急剧下降,空间热流密度不断增大,导致整个空间及壁面的热流密度均匀性极大改善,而其余壁面的热流密度和温度水平本就不高,变化不明显。对于空间,因碳颗粒的吸收和散射作用在整个空间内部进行,使得热流密度随阳光不断深入而逐渐减弱。最终使得吸热器蒸发量也增加。（2）二氧化碳浓度对吸热器壁面热流密度和空间热流密度几乎没有影响,其壁面温度、蒸发量由于二氧化碳吸收红外辐射能量增加而略有增加。腔式吸热器内部填充二氧化碳-碳气溶胶方法能够明显改善腔式吸热器壁面阳光热流密度分布的均匀性,且具有操作简便、成本低廉、实用高效的优点,将使太阳能腔式吸热器的蒸发量和安全运行周期大幅度提升,具有广阔的应用前景以及重要的社会意义和经济价值。
李明明[5]（2021）在《双转子结构动力特性模拟试验台设计及动态特性研究》文中研究说明航空发动机是一种高度复杂和精密的机械系统,其研制能力是衡量一个国家科技和国防实力的重要标志。试验研究作为航空发动机动力学特性研究的重要手段之一,对于航空发动机的设计、制造等过程非常重要,考虑到航空发动机试验研究的高风险和高费用,目前建立模拟试验台便成为了试验研究的常用方法,其为试验研究建立了基础,对于后续的理论分析具有重要意义。本文的主要研究内容是以某型号航空发动机为研究对象,搭建一台双转子结构动力特性模拟试验台,并对其动态特性进行研究。首先,依据设计要求对试验台控制系统、驱动系统、机械系统、润滑系统等组成系统进行设计,运用Solid Works建立试验台初始三维模型。其次,利用COMSOL对试验台主要零部件进行模态分析,结果显示各部件固有频率远离航空发动机各阶临界转速,说明了试验台初步设计的合理性;为提高鼠笼弹性支承刚度设计的精确性,提出了有效集算法和遗传算法相结合的优化方法,优化后,2#和3#支点鼠笼弹支的设计刚度与目标值之间的误差分别为0.3%和0.1%,验证了该方法的高精度和高效率。然后,建立双转子系统动力学简化模型,运用有限单元法推导系统动力学方程,编写程序计算了高低压转子分别为主激励时系统临界转速,结果表明计算值与航空发动机实测值的误差远超过了允许误差5%,需后续优化。接着,运用变换哈墨斯利算法优化系统的临界转速,对比优化值与航空发动机实测值的误差,其误差不超过允许误差5%,低压转子结构参数符合设计要求,证明了优化方法的可行性。最后,本文计算了系统优化前后稳态不平衡响应,对比优化前后各轴承测点处幅频响应曲线变化情况,结果表明优化前后1#、2#和5#轴承处最大响应幅值降低明显,其中5#轴承处下降最明显为78.94%,优化后各测点处最大响应幅值中的最大值降低了一个数量级,双转子结构更加合理。计算了系统优化前后瞬态不平衡响应,得到低压涡轮测点处的弯曲应力变化曲线、总位移变化曲线和轴心轨迹曲线,对比优化前后各曲线的变化情况,结果表明轴心轨迹从杂乱无规则变得更加趋近于圆形,弯曲应力最大值降低68.17%,总位移最大值降低78.37%,优化后转子轴的安全性提高,双转子系统的稳定性更好。基于优化后的试验台三维模型搭建了试验台实物,采用三维转速谱图分析法对试验台临界转速进行试验测试,对仿真结果进行了验证,结果表明试验台能较好模拟航空发动机的动力学特性。
徐力智[6]（2020）在《航空摆扫式成像光谱仪成像质量研究》文中进行了进一步梳理高光谱成像技术将光学成像技术与光谱分析技术有机地结合在一起,在获取目标的二维空间信息的同时,也获取了目标的光谱信息,从而对目标的几何形状和光谱特征进行分析和识别。高光谱遥感兴起于20世纪80年代遥感技术的发展,是当前遥感的前沿技术,它具有光谱分辨率高、光谱波段数多、信息量丰富等特点,可以广泛应用于地质勘查、海洋研究、农业生产等诸多领域。机载摆扫式成像光谱仪作为高光谱遥感成像的一种应用方向,具有成像视场大、成本低、使用方便、机动性好等优点,这对于高光谱遥感成像在民用领域的推广应用具有十分重要的意义。本文以机载摆扫式成像光谱仪为研究对象,为了提高成像光谱仪的成像性能,针对光学系统的成像质量展开研究,重点研究了光谱仪总体方案设计、仪器各项误差引起的像移量的计算以及复杂运动下系统调制传递函数（MTF）的计算三个方面。本文主要的研究工作如下:首先,介绍了机载成像光谱仪的应用需求,确定了光谱仪的总体设计方案以及指标;完成了光学系统的设计,详细介绍了系统各部件的相关参数;确定了摆扫成像的方案,重点介绍了三面摆扫镜的镜面以及口径设计;分析了光谱仪动态成像过程,模拟了地面成像轨迹以及像元对应关系,研究了仪器误差对图像拼接过程的影响,完成了图像的校正;介绍了光谱仪设计方案的优势,总结了目前存在的问题,为之后的研究内容奠定了基础。其次,基于仪器的光机结构定义了成像过程中的八个坐标系,利用齐次坐标变换法建立了航空摆扫式成像的成像链路模型;分析了仪器的各项误差,重点研究了三面摆扫镜自身的加工装调误差对成像链路模型的影响,计算了系统存在误差情况下像面上的像移量;分析了三面镜各项误差对像移量的影响,并结合总体指标对成像光谱仪的各项误差进行了合理的分配,采用蒙特卡洛法仿真了系统的像移量;通过软件仿真验证了成像链路模型的正确性,证明了本文设计的三面镜摆扫成像方案能够满足高图像质量的要求。最后,研究了复杂运动形式的像移对成像系统MTF的影响,提出了一种计算由像移引起的系统MTF变化的通用模型,分析了单一运动形式的像移对系统MTF影响;之后,将计算模型应用在了线性像移运动与高频、低频正弦振动混合的情况,利用第一类贝塞尔函数的无穷项之和简化了公式,得到了MTF的解析表达式,计算了由于取有限项贝塞尔级数之和引起的截断误差,从而得到了MTF的数值解,并对结果进行了分析;为了验证计算模型的正确性,提出了一种利用ZEMAX和MATLAB软件模拟光学系统中像点位移对系统MTF影响的仿真方法;完成了验证实验,实验结果与MTF计算结果相符,验证了计算模型以及仿真模型的正确性,最后,仿真了光谱仪存在误差情况下获取图像成像质量的变化,仿真结果与公式计算结果相符。本文从光谱仪的方案设计、航空成像像移计算、复杂像移下MTF的计算三个方面完成了机载摆扫式成像光谱仪的成像质量研究,研究内容能为航空摆扫式成像光谱仪的指标设计以及图像复原提供理论基础以及技术指导,对推动机载成像光谱仪的研制与应用具有重要的工程应用价值。
石兴超[7]（2020）在《基于模型辅助开发的微引燃双燃料发动机燃烧模型与控制策略研究》文中研究说明微引燃双燃料发动机是同步降低排放和提高效率的重要技术手段之一。但其复杂的控制维度和策略,使得控制系统开发成为限制双燃料发动机技术提升的瓶颈。模型辅助控制系统开发技术（MACD,Model Assisted Control Development）是一种采用被控对象模型补充控制系统开发需求的新型技术,能够在降低开发时间和成本的同时增加系统可靠性。文中结合微引燃双燃料发动机控制系统开发需求与模型算法特征分析,采用准维模型算法最适用于MACD技术。但现阶段双燃料发动机模型研究集中在离线准维算法,无法实现模型的实时计算,并且对于两种燃料的耦合燃烧关系描述较为简化。因此,建立详细描述柴油和天然气耦合燃烧的双燃料发动机离线准维模型,并通过算法优化建立实时在线准维模型是实现MACD技术的基础。本文以建立MACD技术平台辅助微引燃双燃料发动机控制系统开发为目标,分别建立了离线准维模型和实时在线准维模型,通过双燃料发动机试验平台和实时计算平台证明了离线和在线准维模型的有效性、预测性和实时性。在模型准确的基础上,对比离线和在线模型的宏观和微观数值特性,充分分析两种模型算法的差异。最终基于该MACD技术平台辅助开发微引燃双燃料发动机的燃烧特性优化控制策略。该研究工作将为微引燃双燃料发动机的性能提升和控制系统开发奠定基础,并为后续控制策略的迭代升级提供平台。论文主要进行了以下几个方面的研究工作:为了增加离线准维模型的计算精度,本文分别采用离散液滴和复杂曲面的火焰传播描述柴油和天然气的燃烧过程。并将该准维燃烧过程实时优化为在线准维模型。通过提出多缸多区域并行算法,结合数组形式输入和单步求解方法,使各计算区域能够按照统一化的公式和贯穿整个循环的多区域运行方法建立数学模型。并通过柴油燃料区域间传递模型和天然气动态火焰核心模型,优化离线准维模型中随时间逐渐增加的计算区域和复杂方程。最终降低了建模复杂程度和编译代码量,提高了计算速度。为了对模型进行有效性和预测性验证,本文设计了四折正交验证试验方法。该方法将正交试验数据分为1个对照组和3个验证组,通过对比试验数据和计算数据的误差,判定模型的有效性和预测性。并基于主频为3.6GHz的实时计算平台,对在线模型的实时性进行验证,同时评估了在线模型的适用范围和推荐设定步长。研究结果表明:试验数据与离线和在线模型计算数据之间的误差分别在6%和8%以内,说明建立的模型具有有效性和预测性。数组并行算法和多区域贯穿运行的计算方法适用于多缸多区域的准维发动机建模,不仅能够节省最大30%的计算时间,还能够稳定模型计算时间。同时证明建立的在线模型满足6K发动机的实时仿真需求,推荐设定步长为0.05ms。进一步对比分析模型之间的宏观和微观数值特性。通过引入拟合度,对比离线和在线模型的误差分布,证明了离线和在线模型呈现出相近的宏观数值特性。再通过分别对比柴油燃烧、天然气燃烧和缸内循环变量的模型仿真数据,证明两种模型呈现出相近的微观数值特性,但数据的范围和含义差距很大,体现了两种模型算法之间的差异较大。同时通过在线模型的动态数值特性证明,在线模型能够实现与实际双燃料发动机相同的控制操作,并呈现出符合运行规律的动态响应。提出应用MACD平台的一般方法和技术路线,基于该路线以实现全工况双燃料模式运行为目标,迭代研究了转速和过量空气系数燃烧特性优化控制策略。证明了燃烧优化控制过程中存在由控制算法和进排气系统造成的延迟和迟滞效应,通过增加节气门控制前馈,并改变节气门PID控制输出为修正值的方法,能够降低65%的延迟时间,实现转速和过量空气系数的稳定控制运行。
贾文祯[8]（2020）在《考虑叶盘旋转与正压力分配的涡轮叶片缘板阻尼器动力学研究》文中研究指明涡轮叶片是航空发动机的重要部件,其振动引发的高周疲劳失效是导致发动机故障的主要原因之一,并可导致严重的事故发生。目前叶片减振是已成为航空发动机涡轮叶片动力学研究设计的一个重要研究方向。缘板干摩擦阻尼器结构简单,且对温度不敏感,在叶片干摩擦减振的设计中被广泛应用。工程实践和研究结果表明,给涡轮叶片附加缘板阻尼器可以有效降低叶片的振动。目前针对缘板阻尼器开展了大量的研究,取得了显着的研究进展。但由于干摩擦减振涉及动力学、摩擦学等多个方面,且具有复杂的非线性特性,仍然存在需要深入研究的问题,特别是考虑叶盘旋转的动力学建模与振动特性研究、正压力在相邻叶盘间的分配等。深入研究缘板干摩擦阻尼器的动力学建模和减振特性仍具有重要的理论和工程价值。为了更加准确地预测带缘板阻尼器的涡轮叶片的响应,近年来缘板干摩擦阻尼器的计算和分析有了很大的发展,主要集中在动力学模型、干摩擦接触模型和求解非线性系统响应的方法等方面。本文在相关研究的基础上,就涡轮叶片缘板干摩擦阻尼器的振动及减振特性进行深入的研究。主要的工作有:（1）结合复合运动的理论,建立了考虑叶盘旋转状态的带缘板干摩擦阻尼器动力学模型,并提出了一种用归一化互相关函数（NCCF）和二分法相结合确定系统达到稳态振动时间的方法用于系统瞬态和稳态阶段减振特性分析。本文所提动力学模型结合工程实际,考虑了叶盘旋转时牵连惯性力和科氏惯性力的改变对接触面间正压力与摩擦力的影响,在此基础上应用四阶龙格库塔方法研究了叶盘从启动到稳态的动力学特性。仿真得到了阻尼器质量、阻尼器刚度和外激励幅值对系统减振特性的影响规律。（2）对于干摩擦缘板阻尼器,考虑工程实际中旋转状态下叶片振动时科氏惯性力的改变引起正压力变化,特别是阻尼器与左、右叶片间正压力的分配随振动相对位移变化,从而导致该类阻尼器减振特性显着变化。本文提出一种正压力分配计算的方法,考虑科氏惯性力的影响建立了更符合工程的摩擦接触模型及叶片-阻尼器结构模型,并基于相对位移对成组叶片缘板阻尼器系统进行了振动特性研究。本部分分别研究了叶盘旋转的影响、正压力分配的影响和二者共同影响下系统参数对动力学响应特性和阻尼器减振效果的影响,研究结果将为工程中涡轮叶片缘板阻尼器的设计提供更为直接的参考。（3）本部分通过引入斜弹簧使得摩擦振子在两个正交方向上振动耦合,提出了一种分析二维平面摩擦耦合振动时的振子模型。定义方位角的概念用以确定摩擦矢量的方向,同时给出了二维耦合振动时干摩擦粘滑转换的边界条件。在此基础上利用变步长的龙格库塔方法仿真计算了系统的动力学特性。
卢鹏宇[9]（2020）在《整车集成热管理协同控制与优化研究》文中研究说明日益严苛的能源危机与排放法规对现代汽车提出了更为苛刻的要求,新一代智能汽车热管理已不仅限于单纯解决发动机散热问题,而是涉及可靠性、动力性、经济性、排放、舒适性等多项性能的重要整车开发技术。整车集成热管理包含发动机冷却、机油冷却、空调制冷、暖通供热、增压中冷、低周热疲劳与热伤害等内容,对于混合动力和纯电动等新能源车型还包括电机冷却、电机控制器冷却与动力电池温控等。集成热管理系统不仅应满足各子热力系统极限工况的设计性能,还需同时兼顾动态温度控制稳定性与整车能耗,最终实现“系统热设计”、“动态热管控”、“能耗热优化”三大热管理核心技术问题的协同解决与统筹管理,综合优化车辆整体性能。本文以整车热管理优化设计为目的,创新性提出IVTM（Integrated Vehicle Thermal Management）技术解决方案,依托多维度数值计算耦合与多目标协同优化控制,将系统设计、方案评价、性能分析、动态控制、协同优化进行集成。通过基于整车全工况的集成热管理协同控制策略,实现兼顾系统设计性能、热管控性能和经济性等多项评价指标的综合改善。根据IVTM方案的主体技术路线,本文开展如下具体研究工作。以ICEV（Internal Combustion Engine Vehicle）发动机冷却和空调为主体研究对象,通过系统及其部件传热、流动、能量转化的理论计算和试验数据,建立集成热管理系统1D数学模型,描述系统热力学状态和流动状态。应用3D CFD仿真计算,研究怠速、爬坡、高速行驶三种典型车辆工况的动力舱气动耦合传热问题。从流动强度、新风进气比重、舱内整体平均温度、气动耦合传热途径四个角度解析整车集成系统耦合传热机理。并提出适用于普遍工况的耦合因子表征方法,与1D系统模型共同构建基于整车分析的1D/3D耦合计算方法。以整车道路试验为依据对1D/3D耦合计算方法进行验证,验证结果表明该方法具有较高的计算准确性与仿真置信度。针对“系统热设计”问题,本文以发动机冷却液温度和乘员舱温度为评价指标对集成系统进行整车热适应工况校核计算,发现低速爬坡为冷却系统热失效工况,怠速为空调系统热失效工况。开展基于集成系统耦合作用影响、换热器进气状态、冷却液流量特性、制冷剂流量特性的热管理系统热流变分析,明确系统热失效主要原因。此外还提出5种动力舱结构改进设计,通过不同结构的集成系统热流变特性对比,量化评价系统热管理设计优化效果。评价结果表明,导流密封方案可降低风扇匹配转速20.36%、降低压缩机匹配排量8.59%,能够同时改善冷却系统与空调系统设计性能,有利于整车热管理多系统、多工况、多指标协同优化。针对“动态热管控”问题,本文提出基于Rule-based、PID、MPC等控制算法的集成系统控制方案,以温度控制稳定性为指标对比分析各控制方案热管控性能。冷却系统风扇单一变量控制分析表明,电控风扇配合机械驱动水泵热管理方式存在低温工况发动机过度冷却问题,系统冷却液流量过大与散热器进气温度过低是导致过度冷却的根本性原因,应采用电控水泵与发动机转速解耦的方案设计加以解决。水泵风扇多变量协同方案控制分析表明,双PID控制系统存在温度跟随波动问题。以水泵转速为变量的控制方案设计具有增益符号不确定性是导致系统控制失稳的根本原因,应采用以系统热平衡状态信息为前馈的复合控制方式加以解决,如MAP+PID控制或MPC控制,从而达到提高多变量协同控制系统稳定性的目的。空调系统控制分析表明,压缩机排量离散控制方案存在乘员舱温度周期性波动问题。缩减准则约束范围虽然可以提高系统稳定性,但难以协调由于压缩机排量频繁切换所导致的NVH、可靠性与经济性等矛盾。而压缩机排量连续控制方案可根据温度反馈精准调控系统制冷剂流量,不仅良好保持压缩机平稳运行,平滑温度波动,还能避免系统过余制冷,有利于整车动态工况的制冷循环综合性能改善。针对“能耗热优化”问题,本文以执行器能耗功率为指标,以NEDC驾驶循环为分析工况,从控制器优化设计和动力舱耦合传热优化两个角度对集成系统经济性进行优化分析。在发动机冷却MPC协同控制的基础上引入系统能耗最低控制约束,构建兼顾温度稳定性与系统经济性的多目标优化控制方案。分析结果表明通过合理协调水泵、风扇功率配比,MPC优化方案可保持系统控制输出位于能耗经济区内,比MPC协同控制方案节能39.82%,比MAP+PID协同控制方案节能20.71%。基于动力舱热结构特性的能耗优化结果表明,配合动力舱结构优化改进,弱化集成系统有害传热交互,可在MPC优化方案基础上进一步提高系统经济性11.58%。空调系统能耗优化分析表明,由于精准调控制冷剂流量避免过余制冷,PID连续控制方案比高带宽节点控制方案节能36.37%,比低带宽节点控制方案节能32.56%。若配合动力舱结构优化改进,可降平均低冷凝器进气温度1.38℃,进一步提高系统经济性12.85%。本文在上述设计、控制、优化研究基础上,应用MPC控制算法提出基于整车全工况的集成热管理协同控制策略。在ICEV集成热管理中补充了怠停启动和热态停机等车辆非常规行驶工况的控制策略,实现同时兼顾控制稳定性、动态响应速度与整车综合能耗的全行驶工况协同热管理。并将IVTM技术方案拓展应用于解决HEV（Hybrid Electrical Vehicle）集成热管理控制策略问题,还针对性提出局部能耗优化方案和全局能耗优化方案。对比结果表明,两种控制策略的温度稳定性和经济性差异主要体现于发动机功率低占比区间内,全局优化方案通过合理协调电机冷却系统空气侧和流体侧换热能力以及能耗配比,具有更佳的系统稳定性和经济性,更适用于复杂的混合动力集成热管理。最后,本文针对热管理模块在整车开发系统工程中的流程定位和设计原则,阐述集成热管理技术的具体应用,并论述IVTM解决方案在整车开发中的重要工程意义。
赖延年[10]（2020）在《基于DirectInput数据采集的并行式车辆模拟计算系统开发研究》文中研究指明随着现代计算机仿真技术的的不断发展、车辆动力学理论的不断成熟、模型解算算法的不断完善,基于实时数据采集与解算的车辆模拟仿真技术在汽车开发、驾驶训练及道路安全评价领域得到了广泛应用并受到重视。因此,本文结合实际,针对市面上的模拟驾驶仿真系统售价昂贵,许多一般科研机构和个人无法承担这一问题,基于Microsoft Visual C++6.0软件平台开发了一套一般精度条件下的、具有普遍适用性的低成本车辆模拟仿真系统。对驾驶操作数据实时采集技术进行研究,对比Windows消息处理机制与基于Direct X下的Direct Input组件的硬件操作数据实时获取技术,设计了基于Direct Input组件的驾驶模拟设备数据采集接口程序以及驾驶操作数据实时获取程序;在仿真车辆的运行动态模型的研究基础上,针对实时采集到的驾驶员操作输入量,建立了数据输出转换模型,包括转向系前轮转角、发动机扭矩、传动系扭矩、制动系制动力矩输出转换模型。对用于实时仿真的车辆动力学模型、实现实时仿真的仿真控制流程以及仿真求解算法进行研究。建立了适合仿真描述及解算的地面、悬挂质量、非悬挂质量坐标系及用于实时仿真的九自由度的客车实时仿真动力学模型。同时,设计了不同工况下的实时仿真控制流程,选用精度与计算复杂度均符合系统要求的改进的欧拉算法作为模型求解算法。对并行式车辆模拟计算系统进行软件开发与测试。根据系统性能要求与系统开发思路,设计了系统的人机交互界面、程序基本结构及仿真车辆类（CSimmulation Vehicle View）下的各个成员函数,最后,通过仿真测试,验证了仿真系统的实时性和可靠性。
二、发动机模拟计算系统模型的建立（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、发动机模拟计算系统模型的建立（论文提纲范文）
（1）基于V2B模式的水源热泵分布式能源系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 分布式能源研究现状 |
| 1.2.2 V2B技术研究现状 |
| 1.3 运行策略及优化方法研究 |
| 1.3.1 运行策略研究 |
| 1.3.2 最优化模型研究 |
| 1.4 技术路线及研究内容 |
| 1.4.1 研究思路及意义 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 2 CCHP-WSHP-V2B系统冷热电负荷模拟 |
| 2.1 CCHP-WSHP-V2B系统配置方案 |
| 2.2 CCHP-WSHP-V2B系统负荷模拟方法 |
| 2.2.1 气象参数 |
| 2.2.2 建筑参数 |
| 2.3 冷热电负荷模拟结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CCHP-WSHP-V2B系统优化分析 |
| 3.1 CCHP-WSHP-V2B模型 |
| 3.1.1 CCHP-WSHP-V2B系统主要能量流方程 |
| 3.1.2 CCHP-WSHP-V2B系统设备参数 |
| 3.2 CCHP 系统和SP系统模型 |
| 3.2.1 能量流方程 |
| 3.2.2 系统设备参数 |
| 3.3 CCHP-WSHP-V2B系统负荷最优分析 |
| 3.3.1 电负荷最优分析 |
| 3.3.2 冷负荷最优分析 |
| 3.3.3 热负荷最优分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CCHP-WSHP-V2B系统能源环境效益 |
| 4.1 CCHP-WSHP-V2B系统评价 |
| 4.1.1 二氧化碳减排率 |
| 4.1.2 一次能源节约率 |
| 4.1.3 年总成本节约率 |
| 4.1.4 能源环境效益结果 |
| 4.2 CCHP-WSHP-V2B系统敏感性分析 |
| 4.2.1 电力价格敏感性分析 |
| 4.2.2 天然气价格敏感性分析 |
| 4.2.3 建筑类型敏感性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）近室温起振的气液相变行波型热声发动机的理论及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 热声现象及理论 |
| 1.2.2 单相热声发动机 |
| 1.2.3 两相热声发动机 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 气液相变行波型热声发动机的热力学循环分析 |
| 2.1 气液相变行波型热声发动机热力学模型 |
| 2.1.1 采用纯工质 |
| 2.1.2 采用混合工质 |
| 2.2 气液相变行波型热声发动机热力学循环性能 |
| 2.2.1 采用纯工质 |
| 2.2.2 采用混合工质 |
| 2.3 气液相变和气体工质行波型热声发动机热力学循环性能的对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 气液相变行波型热声发动机的模拟研究 |
| 3.1 湿式热声理论 |
| 3.2 气液相变行波型热声发动机声电类比模型的建立及验证 |
| 3.2.1 线性温度分布换热器模型 |
| 3.2.2 物理模型 |
| 3.2.3 声电类比模型 |
| 3.2.4 求解过程 |
| 3.2.5 模型验证及结果分析 |
| 3.3 考虑回热器材料热物性的改进声电类比模型的建立及验证 |
| 3.3.1 改进声电类比模型 |
| 3.3.2 模型验证及结果分析 |
| 3.4 气液相变行波型热声发动机的模拟分析 |
| 3.4.1 反馈管的影响 |
| 3.4.2 置换气缸的影响 |
| 3.4.3 动力气缸的影响 |
| 3.4.4 蒸汽管的影响 |
| 3.4.5 负载管的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 气液相变行波型热声发动机的起消振特性研究 |
| 4.1 气液相变行波型热声发动机实验系统 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 测量装置 |
| 4.1.3 测量误差 |
| 4.2 起振-稳定振荡-消振过程 |
| 4.3 滞后回路现象 |
| 4.4 结构参数对起消振特性的影响分析 |
| 4.4.1 回热器的影响 |
| 4.4.2 调相单元的影响 |
| 4.5 工质种类对起消振特性的影响分析 |
| 4.5.1 纯工质的影响 |
| 4.5.2 共沸混合工质的影响 |
| 4.5.3 非共沸混合工质的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 气液相变行波型热声发动机的输出特性研究 |
| 5.1 输出特性指标及其测量 |
| 5.2 压比 |
| 5.2.1 回热器丝网材料的影响 |
| 5.2.2 调相单元的影响 |
| 5.2.3 工质种类的影响 |
| 5.3 输出声功 |
| 5.3.1 回热器丝网材料的影响 |
| 5.3.2 调相单元的影响 |
| 5.3.3 工质种类的影响 |
| 5.4 热声效率和相对卡诺效率 |
| 5.4.1 回热器丝网材料的影响 |
| 5.4.2 调相单元的影响 |
| 5.4.3 工质种类的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文的创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）车辆发动机点火系统电磁敏感度评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车内电磁环境研究现状 |
| 1.2.2 车辆关键零部件电磁效应研究现状 |
| 1.2.3 车辆点火系统电磁敏感度评估研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容和章节安排 |
| 第2章 HPM作用下点火系统电磁环境分析 |
| 2.1 高功率微波激励源模型 |
| 2.1.1 窄带高功率微波源 |
| 2.1.2 宽带高功率微波源 |
| 2.2 电磁计算算法 |
| 2.2.1 有限积分法 |
| 2.2.2 传输线矩阵法 |
| 2.3 车辆模型及简化 |
| 2.4 车内区域场强分析 |
| 2.4.1 NBHPM作用下的区域场强分布情况 |
| 2.4.2 WBHPM作用下的区域场强分布情况 |
| 2.5 随机辐照参数下的线缆耦合电压分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 点火系统关键零部件电磁脉冲效应试验 |
| 3.1 发动机电控系统组成及工作原理 |
| 3.1.1 发动机电控系统组成 |
| 3.1.2 发动机电控系统工作原理 |
| 3.2 关键零部件敏感度试验 |
| 3.2.1 试验平台 |
| 3.2.2 敏感度试验防护电路设计 |
| 3.2.3 位置传感器敏感度测试 |
| 3.2.4 点火器敏感度测试 |
| 3.3 关键零部件试验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 发动机点火系统电磁敏感度评估方法 |
| 4.1 分层贝叶斯网络评估模型 |
| 4.1.1 概率论与分层贝叶斯网络 |
| 4.1.2 分层贝叶斯网络评估模型建模及计算 |
| 4.2 HPM单次辐照下点火系统电磁敏感度评估 |
| 4.2.1 点火系统外部电磁环境分析及HBN模型简化 |
| 4.2.2 NBHPM单次辐照下点火系统敏感度评估 |
| 4.2.3 WBHPM单次辐照下点火系统敏感度评估 |
| 4.3 HPM多次辐照下点火系统电磁敏感度评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结 |
| 5.1 主要贡献及结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）CO2-碳气溶胶太阳能腔式吸热器热流密度均匀化机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 太阳能热发电系统概况 |
| 1.2.1 槽式太阳能热发电系统 |
| 1.2.2 碟式太阳能热发电系统 |
| 1.2.3 塔式太阳能热发电系统 |
| 1.2.4 太阳能热发电系统的对比 |
| 1.3 腔式吸热器国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 气体和颗粒辐射特性计算 |
| 2.1 气体辐射特性计算 |
| 2.1.1 Edwards指数宽谱带模型 |
| 2.1.2 基于Edwards指数宽谱带模型方法的程序计算及验证 |
| 2.1.3 二氧化碳、一氧化碳、甲烷三种气体光谱平均吸收系数对比 |
| 2.1.4 二氧化碳气体光谱平均吸收系数的经验公式 |
| 2.2 颗粒辐射特性 |
| 2.2.1 颗粒辐射特性参数 |
| 2.2.2 单颗粒辐射特性 |
| 2.2.3 颗粒系辐射特性 |
| 2.2.4 基于Mie散射理论的程序验证 |
| 2.2.5 碳颗粒和400-1000℃三氧化二铝颗粒辐射特性对比 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 腔式吸热器热性能计算方法 |
| 3.1 MCRT-FVM耦合计算模型 |
| 3.1.1 MCRT模型 |
| 3.1.2 FVM模型 |
| 3.1.3 MCRT-FVM耦合计算模型 |
| 3.2 吸热管内相变沸腾换热计算 |
| 3.3 吸热器石英玻璃窗体对流与辐射换热计算 |
| 3.4 求解过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 正方体腔式吸热器壁面热流密度均匀化研究 |
| 4.1 正方体腔式吸热器阳光热流密度分布分析 |
| 4.1.1 碳颗粒数密度对吸热器壁面阳光热流密度分布的影响 |
| 4.1.2 碳颗粒数密度对不同截面处空间阳光热流密度分布的影响 |
| 4.1.3 碳颗粒数密度对吸热器壁面阳光热流密度不均匀度的影响 |
| 4.1.4 碳颗粒数密度对吸热器吸收太阳辐射能量的影响 |
| 4.2 正方体腔式吸热器石英玻璃窗体辐射热损失和对流热损失的模拟分析 |
| 4.2.1 正方体腔式吸热器的几何建模、网格划分与数值模拟设置 |
| 4.2.2 正方体腔式吸热器石英玻璃窗体热损失模拟分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 三维腔式吸热器壁面热流密度均匀化研究 |
| 5.1 三维腔式吸热器的几何建模、网格划分与数值模拟设置 |
| 5.1.1 几何模型和网格划分 |
| 5.1.2 Fluent参数设置 |
| 5.2 碳颗粒数密度对三维腔式吸热器热性能的影响 |
| 5.2.1 碳颗粒数密度对腔式吸热器壁面阳光热流密度分布的影响 |
| 5.2.2 碳颗粒数密度对腔式吸热器空间热流密度分布的影响 |
| 5.2.3 碳颗粒数密度对腔式吸热器壁面总辐射热流密度分布的影响 |
| 5.2.4 碳颗粒数密度对腔式吸热器壁面温度分布的影响 |
| 5.2.5 碳颗粒数密度对腔式吸热器壁面平均温度的影响 |
| 5.2.6 碳颗粒数密度对腔式吸热器壁面温度不均匀度的影响 |
| 5.2.7 碳颗粒数密度对腔式吸热器蒸发量的影响 |
| 5.3 二氧化碳浓度对腔式吸热器热性能的影响 |
| 5.3.1 二氧化碳浓度对腔式吸热器壁面阳光热流密度分布的影响 |
| 5.3.2 二氧化碳浓度对腔式吸热器空间热流密度的影响 |
| 5.3.3 二氧化碳浓度对腔式吸热器壁面总辐射热流密度分布的影响 |
| 5.3.4 二氧化碳浓度对腔式吸热器壁面温度分布的影响 |
| 5.3.5 二氧化碳浓度对腔式吸热器壁面平均温度的影响 |
| 5.3.6 二氧化碳浓度对腔式吸热器壁面温度不均匀度的影响 |
| 5.3.7 二氧化碳浓度对腔式吸热器蒸发量的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（5）双转子结构动力特性模拟试验台设计及动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 航空发动机模拟试验台研究现状 |
| 1.3.2 航空发动机动态特性研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及方法 |
| 2.双转子结构动力特性模拟试验台总体设计 |
| 2.1 试验台设计要求 |
| 2.2 试验台控制系统 |
| 2.3 试验台驱动系统 |
| 2.4 试验台机械系统 |
| 2.4.1 高速齿轮箱 |
| 2.4.2 试验台基座 |
| 2.4.3 动力特性模拟转子 |
| 2.4.4 轴承支撑系统 |
| 2.5 试验台润滑系统 |
| 2.6 试验台三维模型的建立 |
| 2.7 本章小结 |
| 3.关键零部件动态特性研究 |
| 3.1 关键零部件有限元模态分析 |
| 3.1.1 COMSOL软件介绍 |
| 3.1.2 试验台基座模态分析 |
| 3.1.3 其他零部件模态分析 |
| 3.2 鼠笼弹性支承结构优化设计 |
| 3.2.1 有效集算法 |
| 3.2.2 遗传算法 |
| 3.2.3 优化数学模型的建立 |
| 3.2.4 有效集算法与遗传算法联合优化 |
| 3.2.5 优化算例 |
| 3.3 鼠笼弹性支承结构参数的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.系统动力学方程的建立及临界转速计算 |
| 4.1 动力学模型的建立 |
| 4.2 动力学方程的建立 |
| 4.2.1 模拟盘 |
| 4.2.2 轴段微分方程 |
| 4.2.3 轴承运动微分方程 |
| 4.2.4 系统运动微分方程 |
| 4.3 双转子系统临界转速计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.系统临界转速优化及不平衡响应分析 |
| 5.1 双转子系统临界转速优化 |
| 5.1.1 变换哈默斯利算法构建原理 |
| 5.1.2 临界转速优化设计模型 |
| 5.1.3 临界转速优化过程 |
| 5.1.4 临界转速优化结果分析 |
| 5.2 双转子系统不平衡响应求解 |
| 5.3 稳态不平衡响应计算结果分析 |
| 5.4 瞬态不平衡响应计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.模拟试验台的临界转速试验测试及分析 |
| 6.1 模拟试验台介绍 |
| 6.2 临界转速测试方案 |
| 6.3 试验测试结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间取得成果 |
| 致谢 |
（6）航空摆扫式成像光谱仪成像质量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 高光谱成像技术 |
| 1.1.2 机载高光谱成像仪的成像方式 |
| 1.1.3 机载成像光谱仪的应用 |
| 1.1.4 本课题研究的意义 |
| 1.2 机载高光谱成像仪的研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 国内外成像质量相关领域的研究现状 |
| 1.3.1 成像系统像移量的计算 |
| 1.3.2 像移对调制传递函数的影响 |
| 1.4 研究现状总结 |
| 1.5 本文研究内容和章节安排 |
| 第2章 成像质量研究相关理论基础 |
| 2.1 动态光学理论 |
| 2.1.1 齐次坐标变换 |
| 2.1.2 三维图形的位置变换 |
| 2.1.3 光的反射与折射 |
| 2.1.4 动态成像关系 |
| 2.2 光学系统的调制传递函数 |
| 2.2.1 MTF的相关理论 |
| 2.2.2 MTF的测量方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 航空摆扫式成像光谱仪的总体方案 |
| 3.1 机载成像光谱仪的应用需求 |
| 3.2 扫描光谱仪的总体方案 |
| 3.3 光学系统的方案 |
| 3.3.1 望远镜设计 |
| 3.3.2 准直镜设计 |
| 3.3.3 分光系统设计 |
| 3.4 摆扫成像方案 |
| 3.4.1 折转镜设计 |
| 3.4.2 旋转三面镜设计 |
| 3.5 动态成像过程分析 |
| 3.5.1 摆扫成像的地面轨迹 |
| 3.5.2 摆扫过程中的像元畸变分析 |
| 3.5.3 图像拼接过程中地面像元的对应关系 |
| 3.5.4 误差对图像拼接的影响分析 |
| 3.6 设计方案的优势 |
| 3.6.1 信噪比计算 |
| 3.6.2 单点扫描的优势 |
| 3.7 光谱仪设计方案的总结 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 航空摆扫式成像光谱仪像移计算和误差分配 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系定义 |
| 4.3 成像链路模型的建立 |
| 4.4 航空成像光谱仪的误差项 |
| 4.4.1 飞机高程误差以及飞行速度误差 |
| 4.4.2 稳定平台补偿精度 |
| 4.4.3 三面镜摆扫速度误差 |
| 4.4.4 三面镜加工装调误差 |
| 4.5 计算像点位移 |
| 4.6 三面镜加工装调误差对像移量的影响 |
| 4.7 蒙特卡洛法仿真 |
| 4.7.1 蒙特卡洛法的基本思想 |
| 4.7.2 基于系统指标的误差分配 |
| 4.7.3 MATLAB仿真 |
| 4.8 基于光学设计的验证实验 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 复杂像移情况下系统调制传递函数的计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 通用的MTF计算模型 |
| 5.3 单一运动形式像移对MTF的影响分析 |
| 5.3.1 线性运动 |
| 5.3.2 正弦像移 |
| 5.4 复杂像移对MTF的影响分析 |
| 5.5 复杂像移下MTF的数值解分析 |
| 5.5.1 数值解产生的截断误差的分析 |
| 5.5.2 像移运动各参数对MTF的影响 |
| 5.6 软件仿真实验 |
| 5.6.1 仿真方法 |
| 5.6.2 仿真结果 |
| 5.7 验证实验 |
| 5.8 光谱仪图像拼接过程中的MTF变化 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于模型辅助开发的微引燃双燃料发动机燃烧模型与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 双燃料发动机技术研究 |
| 1.2.1 混合燃烧技术研究 |
| 1.2.2 微引燃燃烧技术研究 |
| 1.2.3 缸内直喷燃烧技术研究 |
| 1.3 模型辅助控制系统开发技术 |
| 1.3.1 模型辅助应用与算法特征研究 |
| 1.3.2 双燃料发动机模型算法研究 |
| 1.4 论文主要研究内容和意义 |
| 第2章 双燃料发动机准维燃烧模型研究 |
| 2.1 离线准维模型建模方案 |
| 2.1.1 柴油喷雾和燃烧模型 |
| 2.1.2 天然气火焰传播模型 |
| 2.1.3 火焰几何模型 |
| 2.1.4 热力学模型 |
| 2.2 在线准维模型建模方案 |
| 2.2.1 多缸多区域并行控制方程 |
| 2.2.2 燃烧阶段模型 |
| 2.2.3 进排气阶段模型 |
| 2.2.4 气缸温度和压力的单步求解算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 试验平台及模型有效性验证 |
| 3.1 试验和实时计算平台 |
| 3.1.1 双燃料发动机试验平台 |
| 3.1.2 双燃料发动机实时计算平台 |
| 3.2 双燃料发动机试验和模型验证方法设计 |
| 3.3 双燃料发动机准维模型有效性验证 |
| 3.4 双燃料发动机在线准维模型实时性验证 |
| 3.4.1 多缸数组并行算法实时性验证 |
| 3.4.2 多区域贯穿运行算法实时性验证 |
| 3.4.3 模型应用范围评估 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双燃料发动机准维模型数值特性研究 |
| 4.1 引燃柴油燃烧模型数值特性研究 |
| 4.2 天然气燃烧模型数值特性研究 |
| 4.3 缸内循环参数数值特性研究 |
| 4.4 双燃料发动机在线准维模型动态特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微引燃双燃料模型辅助控制系统开发策略研究 |
| 5.1 双燃料发动机燃烧特性优化策略研究 |
| 5.1.1 控制目标研究 |
| 5.1.2 控制策略设计 |
| 5.1.3 控制系统需求研究 |
| 5.1.4 定量变化规律研究和参考标定值 |
| 5.1.5 控制逻辑验证 |
| 5.2 优化稳定性策略研究 |
| 5.2.1 控制目标研究 |
| 5.2.2 控制策略设计 |
| 5.2.3 定量变化规律研究和参考标定值 |
| 5.2.4 控制逻辑验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）考虑叶盘旋转与正压力分配的涡轮叶片缘板阻尼器动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摩擦理论模型 |
| 1.2.2 摩擦接触模型 |
| 1.2.3 数值求解方法 |
| 1.2.4 阻尼器研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 考虑叶盘旋转的叶片缘板阻尼器系统动力学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统的力学模型及动力学方程 |
| 2.2.1 叶片缘板干摩擦阻尼器模型 |
| 2.2.2 叶片缘板阻尼器结构振动的动力学方程 |
| 2.2.3 正压力和摩擦力计算 |
| 2.3 数值模拟 |
| 2.3.1 系统解的特性分析 |
| 2.3.2 阻尼器系统稳态判断方法 |
| 2.3.3 系统的减振特性 |
| 2.4 结论 |
| 3 考虑叶盘旋转与正压力分配的成组叶片阻尼器系统动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型与公式推导 |
| 3.2.1 理论模型 |
| 3.2.2 公式推导 |
| 3.2.3 正压力分配 |
| 3.2.4 摩擦力计算 |
| 3.3 数值模拟 |
| 3.3.1 系统解的特性分析 |
| 3.3.2 系统的减振特性 |
| 3.4 结论 |
| 4 二维耦合干摩擦振子粘滑运动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 力学模型与动力学方程 |
| 4.3 粘滑转换及确定摩擦力 |
| 4.4 数值模拟 |
| 4.4.1 系统解的特性分析 |
| 4.4.2 系统的减振特性 |
| 4.5 结论 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）整车集成热管理协同控制与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义及重点问题 |
| 1.2 国内外汽车热管理技术发展现状 |
| 1.2.1 内燃机汽车热管理技术研究 |
| 1.2.2 混合动力汽车热管理技术研究 |
| 1.3 本文技术路线与主要研究内容 |
| 第2章 整车集成热管理系统数学模型建立 |
| 2.1 内燃机汽车集成热管理基本架构 |
| 2.2 发动机冷却系统数学模型 |
| 2.2.1 机内产热模型 |
| 2.2.2 散热器传热模型 |
| 2.2.3 机外循环模型 |
| 2.2.4 发动机冷却系统框架 |
| 2.3 空调系统及乘员舱数学模型 |
| 2.3.1 压缩机模型 |
| 2.3.2 膨胀阀模型 |
| 2.3.3 相变换热器模型 |
| 2.3.4 乘员舱模型 |
| 2.3.5 空调与乘员舱系统框架 |
| 第3章 集成系统气动耦合传热分析及表征 |
| 3.1 动力舱气动耦合传热CFD模型 |
| 3.1.1 动力舱几何处理 |
| 3.1.2 动力舱模型网格划分 |
| 3.1.3 动力舱模型数学控制方程 |
| 3.1.4 流动与传热边界条件 |
| 3.2 基于典型工况的耦合传热分析 |
| 3.2.1 工况边界条件确定 |
| 3.2.2 动力舱耦合传热分析 |
| 3.3 基于耦合因子的整车普遍工况耦合传热表征 |
| 3.3.1 进气耦合状态方程 |
| 3.3.2 耦合因子曲线表征 |
| 3.3.3 耦合因子表征方法工程意义 |
| 3.4 1D/3D集成热管理耦合仿真模型框架 |
| 第4章 集成系统热流变分析及耦合传热优化 |
| 4.1 基于整车道路试验的仿真方法验证 |
| 4.1.1 整车热适应工况 |
| 4.1.2 热管理系统评价指标 |
| 4.1.3 整车热管理仿真计算方法验证 |
| 4.2 集成系统校核评价与热流变特性分析 |
| 4.2.1 冷却系统校核与影响分析 |
| 4.2.2 空调系统校核与影响因素分析 |
| 4.3 集成系统热结构特性分析与耦合传热优化 |
| 4.3.1 动力舱结构优化方案 |
| 4.3.2 爬坡工况气动耦合传热特性对比 |
| 4.3.3 爬坡工况冷却系统热结构特性分析 |
| 4.3.4 怠速工况气动耦合传热特性对比 |
| 4.3.5 怠速工况空调系统热结构特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 集成系统热管控分析优化及整车协同控制策略研究 |
| 5.1 集成系统控制方案设计及评价指标 |
| 5.1.1 控制器基本原理 |
| 5.1.2 冷却系统控制方案 |
| 5.1.3 空调系统控制方案 |
| 5.1.4 系统控制性能指标及评价工况 |
| 5.2 冷却系统热管控分析及能耗优化 |
| 5.2.1 单一变量控制方案热管控分析 |
| 5.2.2 多变量协同控制方案热管控分析 |
| 5.2.3 冷却系统能耗优分析 |
| 5.3 空调系统热管控分析及能耗优化 |
| 5.3.1 压缩机控制方案热管控分析 |
| 5.3.2 空调系统能耗优化分析 |
| 5.4 整车热管理协同控制策略 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于混合动力的整车集成热管理技术拓展 |
| 6.1 混合动力汽车集成热管理基本架构 |
| 6.1.1 混合动力集成热管理组成 |
| 6.1.2 混合动力集成热管理特点 |
| 6.2 电动力系统集成热管理模型 |
| 6.2.1 电机产热及冷却模型 |
| 6.2.2 电池热管理模型 |
| 6.2.3 混合动力耦合传热表征 |
| 6.3 混合动力热管控分析与能耗优化 |
| 6.3.1 混合动力集成热管理控制方案 |
| 6.3.2 混合动力热管理控制方案对比分析 |
| 6.4 面向整车开发的IVTM技术方案工程意义 |
| 6.4.1 基于整车开发的热管理流程定位与设计原则 |
| 6.4.2 基于整车开发的IVTM工程应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 本文主要总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 本文工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与在学期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（10）基于DirectInput数据采集的并行式车辆模拟计算系统开发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 实时数据采集与解算的车辆模拟仿真系统概述 |
| 1.2.1 汽车驾驶模拟器概述 |
| 1.2.2 驾驶数据实时采集技术概述 |
| 1.3 车辆模拟仿真系统国内外研究现状 |
| 1.3.1 车辆模拟仿真系统国外研究现状 |
| 1.3.2 车辆模拟仿真系统国内研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 驾驶模拟器操作数据实时获取与输出转换模型研究 |
| 2.1 基于DirectX的DirectInput组件操作数据实时获取 |
| 2.1.1 驾驶模拟器的硬件设备及操作信号处理流程 |
| 2.1.2 操作数据实时采集处理方法 |
| 2.1.3 硬件设备初始化与操纵数据实时采集 |
| 2.2 车辆运动状态模型 |
| 2.2.1 车辆总体运动状态模型 |
| 2.2.2 转向系运动状态模型 |
| 2.2.3 发动机运动状态模型 |
| 2.2.4 传动系运动状态模型 |
| 2.2.5 制动系运动状态模型 |
| 2.3 驾驶员操作数据输出转换模型 |
| 2.3.1 转向系前轮转角输出转换模型 |
| 2.3.2 发动机扭矩输出转换模型 |
| 2.3.3 传动系扭矩输出转换模型 |
| 2.3.4 制动系制动力矩输出转换模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 车辆实时仿真动力学模型及控制流程设计研究 |
| 3.1 九自由度客车实时仿真动力学模型的建立 |
| 3.1.1 客车车体动力学模型 |
| 3.1.2 轮胎模型 |
| 3.1.3 悬架模型 |
| 3.2 实时仿真控制流程设计 |
| 3.2.1 整体仿真控制流程设计 |
| 3.2.2 起步工况仿真控制流程设计 |
| 3.2.3 变速工况仿真控制流程设计 |
| 3.2.4 车身姿态变化仿真控制流程设计 |
| 3.2.5 档位变换仿真控制流程设计 |
| 3.3 车辆模拟仿真求解算法选择 |
| 3.3.1 车辆模拟仿真求解算法分析 |
| 3.3.2 数值积分仿真算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 并行式车辆模拟计算系统程序实现与仿真分析 |
| 4.1 系统开发平台与开发思路 |
| 4.1.1 系统开发平台 |
| 4.1.2 系统开发思路 |
| 4.2 仿真系统程序设计 |
| 4.2.1 程序基本结构设计 |
| 4.2.2 仿真系统成员函数 |
| 4.2.3 仿真系统解算流程 |
| 4.3 程序人机交互界面设计 |
| 4.4 系统仿真与测试 |
| 4.4.1 仿真车辆基本参数设置 |
| 4.4.2 仿真系统实时性验证 |
| 4.4.3 仿真系统可靠性验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究成果 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、发动机模拟计算系统模型的建立（论文参考文献）
- [1]基于V2B模式的水源热泵分布式能源系统研究[D]. 赵鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]近室温起振的气液相变行波型热声发动机的理论及实验研究[D]. 谭靖麒. 浙江大学, 2021
- [3]车辆发动机点火系统电磁敏感度评估[D]. 贾云龙. 吉林大学, 2021(01)
- [4]CO2-碳气溶胶太阳能腔式吸热器热流密度均匀化机理研究[D]. 张瓒. 西安石油大学, 2021(09)
- [5]双转子结构动力特性模拟试验台设计及动态特性研究[D]. 李明明. 中原工学院, 2021(08)
- [6]航空摆扫式成像光谱仪成像质量研究[D]. 徐力智. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [7]基于模型辅助开发的微引燃双燃料发动机燃烧模型与控制策略研究[D]. 石兴超. 哈尔滨工程大学, 2020
- [8]考虑叶盘旋转与正压力分配的涡轮叶片缘板阻尼器动力学研究[D]. 贾文祯. 郑州大学, 2020(03)
- [9]整车集成热管理协同控制与优化研究[D]. 卢鹏宇. 吉林大学, 2020(08)
- [10]基于DirectInput数据采集的并行式车辆模拟计算系统开发研究[D]. 赖延年. 长安大学, 2020(06)