汽车排气系统总体设计开题报告
车辆排气系统振动建模与动力学特性研究的开题报告
车辆排气系统振动建模与动力学特性研究的开题报告一、问题提出车辆的排气系统由多个组成部分组成，包括排气管、催化器、消声器等。
在行驶过程中，这些部件都会受到震动的影响，导致整个排气系统产生振动。
排气系统振动会影响车辆的行驶性能和驾驶舒适性，并有可能导致零部件损坏。
因此，对车辆排气系统的振动建模和动力学特性进行研究，具有一定的理论和实用意义。
本次研究旨在建立车辆排气系统的振动模型，分析排气系统特性、识别振动源，并探究如何降低排气系统振动。
二、研究目标与意义1.建立车辆排气系统的振动模型，分析排气系统的振动特性和动力学特性。
2.通过振动模型的分析，识别排气系统振动源和主要振动模态，以便采取相应的振动控制措施。
3.探讨排气系统振动的产生机理，并分析各种振动控制措施的实现原理和优缺点，以及在车辆排气系统中的应用效果。
4.通过对车辆排气系统振动的研究，提出优化排气系统设计的建议，进一步提高车辆的行驶性能和驾驶舒适性。
三、研究内容1.车辆排气系统的振动特性分析，包括自由振动、强迫振动等。
2.建立车辆排气系统振动模型，运用有限元分析软件进行模拟和仿真。
3.探讨排气系统振动产生的机理，分析各种振动源的影响。
4.分析和比较各种振动控制措施的效果和适用范围，如阻尼器、支撑杆、MRF等。
5.通过实验验证排气系统振动模型的准确性，并对模型进行修正和完善。
6.提出优化排气系统设计的建议。
四、研究方法1.文献综述：对车辆排气系统振动的相关研究文献进行综述，了解不同学者对该问题的解决方法以及存在的不足之处。
2.建模与仿真：运用有限元分析软件进行模拟和仿真，建立车辆排气系统的振动模型，确定振动源和振动主模态。
3.控制措施分析：对不同振动控制措施进行分析和比较，通过建立和 simulation 系统模型，对其效果进行评估。
4.实验验证：通过对模型的实验验证，进一步修正和完善模型。
五、论文结构第一章绪论1.1 研究背景1.2 研究意义1.3 国内外研究现状1.4 研究内容和方法1.5 论文结构第二章车辆排气系统振动特性分析2.1 振动基础知识介绍2.2 排气系统振动机制分析2.3 振动特性分析方法第三章排气系统振动建模3.1 有限元方法原理介绍3.2 排气系统建模方法3.3 仿真分析方法第四章排气系统振动控制措施分析4.1 阻尼器的作用原理和应用4.2 支撑杆的作用原理和应用4.3 MRF控制器的作用原理和应用第五章排气系统振动实验分析5.1 实验环境设计5.2 实验过程与结果5.3 实验分析与结论第六章排气系统振动优化建议6.1 当前排气系统存在的问题6.2 建议的改进方案6.3 优化建议实现效果分析第七章总结与展望7.1 研究总结7.2 展望研究方向参考文献附录。
乘用车排气系统流场的数值模拟的开题报告
乘用车排气系统流场的数值模拟的开题报告一、选题背景及研究意义乘用车排气系统是汽车发动机的重要组成部分，其性能对汽车的动力性、燃油经济性和环保性能影响很大。
为了提高乘用车的性能表现和满足环保要求，需要对排气系统内部流场进行深入的研究和优化。
数值模拟是一种高效、经济、可控的研究手段，可以在较短的时间内获取流场相关参数，为排气系统设计提供科学依据。
因此，进行乘用车排气系统流场的数值模拟对于深入了解其工作原理、优化设计具有重要的研究意义。
二、研究内容及目标本研究要通过数值模拟的方法研究乘用车排气系统的内部流场，包括排气管、消声器、尾气管等组成部分的流动特性。
主要研究内容包括：1. 基于计算流体力学理论和方法，建立乘用车排气系统的数值模型；2. 对排气系统内部流场进行数值模拟，获取流量、压力、速度等参数，并对其进行分析和评估；3. 通过数值模拟，研究不同结构参数对排气系统流场的影响，以优化排气系统的设计；4. 对研究结果进行总结和分析，并提出优化设计方案。
本研究目标是通过数值模拟，深入了解排气系统内部流场的特性及其优化设计方案，为乘用车的性能表现和环保要求提供科学依据。
三、研究方法本研究采用计算流体力学理论和方法，通过建立乘用车排气系统的数值模型，对其内部流场进行数值模拟，并分析和评估不同结构参数对流场的影响，以优化排气系统的设计。
1. 建立数值模型根据排气系统的结构和工作原理，采用计算流体力学方法建立乘用车排气系统的三维数值模型。
2. 网格划分将建立的数值模型进行网格划分，建立计算网格，并尽可能保证计算精度。
3. 求解流场采用适当的计算方法和计算算法，对排气系统的内部流场进行求解，并获取流量、压力、速度等参数。
4. 结果分析对求解得到的结果进行分析和评估，并将数据可视化处理，以便更好地认识流场特性。
5. 优化设计根据分析和评估的结果，提出排气系统的优化设计方案。
四、预期研究结果和意义本研究的预期研究结果及其意义如下：1. 建立乘用车排气系统的数值模型，理清其内部流场的特性。
乘用车排气系统悬挂位置设计及隔振控制研究的开题报告
乘用车排气系统悬挂位置设计及隔振控制研究的开
题报告
一、研究背景
随着城市化程度的不断加深，汽车的运行造成的环境污染也越来越严重，其中车辆的尾气排放是主要的环境问题之一。
乘用车的排气系统是尾气最后经过的环节，其悬挂位置的设计和隔振控制对于降低噪音和振动，减少排放和延长排气系统寿命起着至关重要的作用。
目前国内外在汽车排气系统方面的研究已经较为成熟，但对于乘用车排气系统的悬挂位置设计和隔振控制还存在一定的研究空白。
因此，本次研究旨在对乘用车排气系统悬挂位置的设计和隔振控制进行探究，提出更加科学合理的方案，以推动我国汽车排气系统的发展。
二、研究内容
1. 对现有乘用车排气系统悬挂位置的不足之处进行调研，并归纳总结设计要求和原则。
2. 通过理论研究和仿真分析，探究不同悬挂位置和隔振措施对乘用车排气系统的噪音和振动的影响。
3. 设计不同悬挂位置和隔振措施的乘用车排气系统原型，并进行试验验证。
4. 分析试验结果，提出改进方案，进一步完善乘用车排气系统的悬挂位置设计和隔振控制体系。
三、研究意义
本次研究将为我国汽车排气系统的设计和制造提供理论指导和实践经验，有助于提升我国汽车工业的技术水平。
同时，研究成果将为乘用车制造商提供更加科学合理的排气系统设计和改进方案，提高乘用车的
性能和质量，满足人们对于高品质、低噪音、低振动、低排放的乘用车的需求，对于推进汽车工业的可持续发展起到积极的推动作用。
汽车排气系统总体设计开题报告
（3）挠性管
挠性管由蛇腹状的双重管和用不锈钢钢丝网将其包裹起来的外编带构成。从使用性能来看，要求具有高温疲劳性，为了做成蛇腹形状，还要求它具有加工性。尤其是，在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，因此要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性。使用的材料主要是SUS304。但是，由于在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性，因此使用了添加Si、增加Ni添加量的耐高温盐害腐蚀性能更高的SUS XM15J1。
最近，由于降低成本的需要，正重新看待实际消音器的腐蚀环境，随之液正在进行相应的材料选择，有的已开始使用YUS432（17Cr-0.5Mo-Ti）。出于美观和防腐的需要，有的外壳或末端板采取镀铝处理。
选题的依据和意义
发动机是汽车的心脏，而进气系统则是发动机的动脉，进气系统的合理性直接影响发动机的性能、寿命，从而影响整车的性能、寿命及环保性。进气系统的功能是为发动机提供清洁、干燥、充足的空气，系统中主要组件空滤器、管路及其设计安装将直接影响发动机功能的发挥、工作的稳定性、可靠性，甚至大大缩短其寿命。排气系统是指收集并且排放废气的系统，包括排气歧管、排气管、灭音管、尾管以及共振器。主要功能是把发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气缸内收集、清洁(经三元催化器)、消声，然后引到车后排放。
【优秀毕设】汽车发动机排气及其隔振系统的设计
机械工程学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计题目：汽车发动机排气及其隔振系统的设计学生姓名：周鹏指导教师姓名：王晓佳专业：车辆工程2013年3月31日1.课题名称：汽车发动机排气及其隔振系统的设计2.课题研究背景：“能源与环境”是汽车工业在21世纪发展所面临的两大课题，随着汽车工业迅速发展，汽车噪声和排气污染日益严重，而发动机排气系统中振动和噪音是影响汽车行驶舒适性的主要因素[1]，所以如今我们排气系统的设计上，更加注重于减振的设计。
对于现代汽车设计，尤其在排气系统的设计上，减少或克制振动与噪声污染已是刻不容缓。
近年来，我国汽车迅速发展，早已成为一个汽车大国，但却不是汽车强国，因为高端市场也就是利润空间最大的市场基本由国外著名厂商占据，国内年轻的汽车厂商则只能占用利润空间相对较薄且市场份额较小的低端市场。
其主要原因在于核心技术的掌握，由于国内汽车技术相对国外有较大差距，国内对汽车研究主要采用模仿设计，在试验中就会发现很多的问题，如排气歧管表面温度偏高、排气歧管罩和增压机隔热罩形状不够理想等，甚至出现了排气歧管开裂的问题。
针对这些问题，企业及研究组调研讨论得到结论：在设计过程中，只注重排气系统的形状模仿和材料运用，而缺乏对排气系统热应力、动态特性的计算，致使在产品开发时不能提供有效的结构数据指导，也不能在改进设计中找到问题产生的根本原因。
2.1发动机排气系统的发展史汽车最早的排气系统不过是一个让燃烧气体排入大气的孔眼而己,后来为了把随着排气喷出的火焰引向地面,才安装了一根引导排气的管子。
那时,发动机没有排气消声装置,排气的噪声震耳欲聋,常使骡马受到惊吓,因此排气噪声被认为是一种严重的公害,许多地方的当局公开宣布,不用马的运输工具不受法律的保护。
发动机的排气消声器起源于海勒姆·马克西姆的取得专利的手枪消声器。
由于环保法规对车辆排污的标准相当严苛，不论怠速、加速、低速行驶、高速行驶或减速，都必须符合排污标准，车辆在面对这么严苛的限制下，除了在性能与排污中取得平衡点外，唯一的方法就是安装催化转换器了。
汽车排气系统开题报告
汽车排气系统开题报告XXXXXXX毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)题目:学生姓名: __指导教师姓名: _专业: ______年月日一、课题名称:汽车排气系统的设计二、课题研究背景:2011年11月28日联合国气候大会在德班举行,会议针对全球气候问题对各成员国提出了减排要求,我国作为一个发展中国家也要承担其相应的减排任务。
随着世界汽车产量的大幅上升,汽车尾气对大气的影响日益严重,根据我国汽车工业协会的相关统计,2010年世界各国汽车总产量达到了 7760万量,比之在2009年增长了 27.26%,而我国在2010年的汽车产量则达到惊人的1826万辆,比之在2009年增长了 32.44%。
我国作为目前世界上最大的汽车产销国, 其尾气的治理难度不言而喻。
据有关资料统计,汽车发动机约30%的总能量用于驱动汽车,约30%的总能量被冷却系统消耗,余下约40%的总能量都以高温废气的形式由汽车排气系统排出[2];按照这个能量损耗的比例,目前市场上的普通轿车在发动机常用工况下匀速形式时要损耗20~30 kW的热量[3]。
若对这部分废气余热加以回收和利用可有效降低汽车的能源消耗,减少对环境的污染。
由塞贝克在十九世纪二十年代初年发现的塞贝克热电效应使这一设想成为可能:塞贝克热电效应能利用NP型半导体两端因存在温差而产生电动势的现象将汽车尾气热能转化为电能进行回收使用。
三、课题研究的意义:排气系统通常指从发动机的排气支管到排气尾管的各部件组合,排气系统主要由排气管、三元催化器、消音器、波纹管、排气尾管以及吊挂装置等部件组成。
其中,排气管一般由铸铁材料加工而成,也可以用不锈钢或者镀招等其它材料,它的主要功能是起到连接排气系统的各个部件和顺利的将废弃排放出去。
三元催化器装置一般由金属外壳、载体和石棉组成,它是排气系统中的重要的净化装置。
三元催化器作用是将发动机排放出来的一氧化碳、氮气氧化物和碳氧化物等有害气体经过氧化还原反应,分别转化为无害二氧化碳、氮气、和水。
奥迪A6排放控制系统开题报告
毕业设计（论文）开题报告学院届题目奥迪A6排放控系统的检测与维修课题类型论文课题来源自拟课题学生姓名学号专业年级班指导教师职称填写日期：2014 年03 月24 日一、本课题研究的主要内容、目的和意义(一)研究的主要内容对城市的空气污染较为严重, 汽车排放污染问题日趋突出,已对人民身体健康构成威胁。
与其他车型相比较，奥迪A6是国内第一部满足欧Ⅳ排放标准的汽车。
相对来说，还是比较环保的。
奥迪A6的排放控制系统正在逐渐完善，排放控制逐渐提高。
以此进行对奥迪A6发动机排放污控制系统的主要组成部分及工作原理的介绍和说明，并且对其结构进行检测，列举四个故障案例进行分析，使人们对奥迪A6汽车排放系统有一个全新的认识，且运用所学知识对汽车常见故障进行判断并能从事的汽车维修工作。
（二）研究的目的和意义研究本课题的目的就是要充分的认识和深入了解奥迪A6排放控制系统对尾气排放的处理技术以及奥迪A6排放污控装置的故障与排除。
其意义是使人们了解汽车尾气排放污染的严重，越来越多的环境问题困扰着我们，技术的更新已经迫在眉睫。
了解奥迪A6排放控制系统，对奥迪A6排放污染物进行有效的控制，减少污染物的排放，缓解空气污染。
二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）国内外学者对“排放控制系统”概念的阐述:韩玉敏（在《排放控制系统》介绍了汽车排放污染物形成的原理，汽车排放控制系统的原理、结构、故障诊断、检修方法和排放检测仪器的使用方法，并详细介绍了广州本田雅阁轿车、丰田佳美轿车及上海别克轿车等典型汽车的排放控制系统的维修。
最近几年由于各种原因使我国大部分地区出现严重的雾霾天气。
专家表示，部分亚洲城市的空气污染程度已经达到“严重”水平。
据报道，世卫组织还呼吁把空气中臭氧和二氧化硫等其他污染物的含量标准调低。
汽车尾气排放问题严重，亚洲发展银行的报告表示：“亚洲的城市化发展以及在人口、汽车和能源消耗方面的增长是造成空气污染问题严重的主要因素。
汽车排气系统的声学性能及流场特性的数值分析研究的开题报告
汽车排气系统的声学性能及流场特性的数值分析研究的开题报告摘要：汽车排气系统的声学性能和流场特性一直是研究的热点之一。
本文将使用计算流体力学（CFD）方法对汽车排气系统的声学性能和流场特性进行数值分析研究。
首先，将建立汽车排气系统的几何模型，然后使用CFD软件进行数值模拟，分析汽车排气系统内部的气流分布、压力分布、温度分布、声压级等参数。
最后，将通过与实验结果的对比来验证数值模拟结果的准确性和可靠性。
关键词：汽车排气系统；声学性能；流场特性；计算流体力学；数值分析一、研究背景和意义近年来，汽车行业的快速发展使得人们对于汽车排气系统的声学性能和流场特性的研究越来越重视。
汽车排气系统的声学性能和流场特性不仅对于排放控制、节能减排等方面有着重要的作用，同时也会直接影响到汽车的性能指标和驾驶舒适度。
因此，对汽车排气系统的声学性能和流场特性进行深入研究，不仅有助于改善汽车排气系统的工作效率和性能指标，还能提高汽车的安全性和舒适性，从而为汽车产业的可持续发展做出贡献。
二、研究内容和方法本文将采用计算流体力学（CFD）方法对汽车排气系统的声学性能和流场特性进行数值分析研究。
具体而言，将分以下几个方面展开研究：1、建立汽车排气系统的几何模型，包括排气管、中段消声器、尾气消声器等组成部分。
2、使用CFD软件对汽车排气系统进行数值模拟，分析汽车排气系统内部的气流分布、压力分布、温度分布、声压级等参数。
3、通过参数的变化来分析汽车排气系统的声学特性和流场特性，并优化排气系统的结构、材料和参数等方面的设计，以提高汽车排气系统的性能指标和工作效率。
三、研究进展和计划目前，本文已经完成了对汽车排气系统的几何模型的建立，并开始进行基于CFD 方法的数值模拟研究。
计划在接下来的研究中，将进行如下工作：1、采用声学仿真方法，对汽车排气系统在不同工况下的噪声特性进行数值模拟，并与实验结果进行对比验证。
2、通过对汽车排气系统内部气流分布的数值模拟，分析气流的流速、压力、温度等参数，以及气流中的湍流特性，为排气系统的优化设计提供依据。
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汽车排气歧管使用的氏球墨铸铁，但随着发动机性能的提高，排气温度会上升， 且由于对减轻零部件重量的需要，因此不锈钢的使用量正不断增加。 排气歧管所用的不锈钢有奥氏体系不锈钢和铁素体系不锈钢。奥氏体系不锈钢的高 温强度好，但容易发生氧化皮剥落，因此在抗氧化性方面不如铁素体系不锈钢。另 一方面，铁素体系不锈钢的抗氧化性好，但高温强度不如奥氏体系不锈钢。热膨胀 系数小的铁素体系不锈钢在热疲劳特性方面是有利的。因此，铁素体系不锈钢钢种 主要可用作排气歧管。
挠性管由蛇腹状的双重管和用不锈钢钢丝网将其包裹起来的外编带构成。从使 用性能来看，要求具有高温疲劳性，为了做成蛇腹形状，还要求它具有加工性。尤 其是，在寒冷地区为防止道路冻结使用了化雪盐，因此要求管的外侧还应具有耐高 温盐害腐蚀性。使用的材料主要是 SUS304。但是，由于在寒冷地区为防止道路冻结 使用了化雪盐，要求管的外侧还应具有耐高温盐害腐蚀性，因此使用了添加 Si、增 加 Ni 添加量的耐高温盐害腐蚀性能更高的 SUS XM15J1。 催化转换器（催化载体和催化转换器外壳）
排气歧管是靠近发动机的部分，由于排出气体的温度高达 900℃，因此要求材 料具有良好的抗氧化性、高温强度和热疲劳特性。而且，为能进行复杂的形状加工， 还要求材料应具有良好的成形性。采用不锈钢制作的排气歧管根据其构造的不同， 可以分为两类。一类是将钢板冲压后焊接而成，另一类是将钢管弯曲后焊接而成， 对于后者，还有的使用双重管构造的钢管。用作排气歧管的不锈钢有奥氏体系不锈 钢和铁素体系不锈钢等两种。奥氏体系不锈钢具有良好的高温强度，但由于容易发 生氧化皮剥落，因此在抗氧化性方面不如铁素体系不锈钢。 （2）前管
毕业设计（论文）开题报告
系（部）：机械工程系
表）
2011 年 3 月 20 日 （学生填
课题名称
汽车排气系统总体设计
学生姓名
专业班级
课题类型
应用型
指导教师பைடு நூலகம்
职称
课题来源
生产
1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 汽车排气系统的构成和使用的材料
汽车排气系统从靠近发动机的方向开始，由排气歧管、前管、挠性管、催化转 换器、中心管、主消音器和末端管等 7 个零部件构成。根据车种的不同，有的安装 了数个催化转换器，有的安装了副消音器。汽车排气系统是主要是排放发动机工作 所排出的废气，同时使排出的废气污染减小，噪音减小。汽车排气系统主要用于轻 型车、微型车和客车，摩托车等机动车辆。 （1）排气歧管
前管使用的材料有 SHU409L、SUS436L（17Cr-1Mo-LC，N），SUS430J1L 等铁素 体系不锈钢，但在采用中空双重时，还有的使用奥氏体系不锈钢作内管。
作为今后的发展趋势，低成本、抗氧化性和热疲劳特性好的铁素体系不锈钢毫 无疑问将成为主流。尤其是，由于排气温度的高温化和管子的薄壁化，可以认为将 采用高温性能更好的钢种。 （3）挠性管
目前主消音器用材料主要是 SUS436L，但为了降低成本，减少 Mo 的 SUS432 系 不锈钢（17Cr-0.5Mo）的使用量正在增加。对于外壳和末端板等，从美观和防腐蚀 措施来看，还有的使用镀铝不锈钢。 末端管
由于末端管的使用温度低，因此从材料的性能来看，使用镀铝钢板就可以了， 但是，从图案性的方面来看，有的使用 SUS409L 和 SUS430 系等高纯度铁素体系不 锈钢，有的则使用奥氏体系的 SUS304 不锈钢。在对图案有特别要求的情况下，还 有的使用镀 Cr 不锈钢钢管或热浸镀铝不锈钢钢管。 汽车排气系统用材料的演变及今后的发展动态 （1）排气歧管
新日铁生产的排气歧管材料（YUS450-MS 和 YUS190-EM）的特征在于 Nb-Ti 的 混合添加。由此可以提高高温特性，尤其是可以提高热疲劳特性。根据合金元素对 铁素体系不锈钢在 950℃时 0.2%屈服强度的影响可知，Nb、Mo、W 和 Ta 有助于提高 屈服强度，尤其是添加少量的 Nb，效果更好。另外，Mo 和 Nb 在固溶状态下有助于 高温强度化。但是，Nb 在高温下长时间使用过程中会析出碳化物和莱夫斯相，固溶 Nb 会随着时间推移而下降，高温强度也会下降。因此，为抑制这种固溶 Nb 量的下降 造成高温强度下的下降，研究了 Nb-Ti 混合添加的作用。根据 Nb 单独添加钢和 Nb-Ti 混合添加钢在 900℃时的 0.2%屈服强度随 900℃时效变化的曲线可知，Nb-Ti 混合添加钢伴随时效的强度下降小。这是由于添加 Ti 可抑制粗大 Nb 碳化物（M6C） 析出的缘故。具有高温强度的 14Cr 系 Nb 单独添加钢和 Nb-Ti 混合添加钢在约束率 变化后热疲劳试验的结果表明，在 100%约束的情况下，Nb-Ti 混合添加钢有时高温 强度低，热疲劳寿命比 Nb 单独添加钢的短。但是，当约束为 50%时，Nb-Ti 混合添
初期为适应排气温度为 800℃左右的需要，使用的是 YUS409D（11Cr-TI）。其 后，由于排气规定的强化，为适应排气温度的升高，采用了高温特性好、添加 19%Cr-Nb 的 YUS180（19Cr-Nb）。再后来，由于在高温特性的基础上又对经济性提 出了要求，于是开发了优化成分的 YUS450-MS（14Cr-0.5Mo-Nb-Ti）。另一方面，近 年来随着排气规定的强化，排气温度变得更高，如果达到 950℃，以往的材料就无 法适应，因此开发了增加 Cr 和 Nb 添加量、再添加 Mo，以此提高抗氧化性和高温强 度的 YUS190-EM（19Cr-2Mo-Nb-Ti）。
具有高温强度、耐高温盐害性加工性。 对于箔材的要求 是抗氧化性要好，因此使用了 Fe-Cr-Al 系铁素体不锈钢。具
有代表性的钢种是 Fe-20Cr-5Al 合金。为提高氧化皮膜的密封性，还有的添加了少 量 Hf、Y、Ce 等稀土类金属元素（REM）。今后对抗氧化性的要求将会进一步提高。 对于催化转换器的外壳，大部分是使用 SUS430（17Cr）系不锈钢，但随着排气温度 的升高，目前还有的正在使用 SUS430J1L 或 SUS429 系等高温特性更好的铁素体系 不锈钢。 （4）主消音器